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脈沖電磁波在對(duì)稱雙槽上的散射特性研究

激光制造網(wǎng)通訊員 來(lái)源:武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)2011-01-21 我要評(píng)論(0 )   

隨著亞波長(zhǎng)光學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)電磁波在具有凹槽的金屬平面上發(fā)生的散射和共振進(jìn)行了廣泛而深入的研究,希望通過(guò)這些工作洞悉亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與電磁波作用的物理過(guò) 程,并將成...

 隨著亞波長(zhǎng)光學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)電磁波在具有凹槽的金屬平面上發(fā)生的散射和共振進(jìn)行了廣泛而深入的研究,希望通過(guò)這些工作洞悉亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與電磁波作用的物理過(guò) 程,并將成果應(yīng)用于光學(xué)集成和人工材料的制造。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,過(guò)去的研究絕大多數(shù)都是針對(duì)單色連續(xù)電磁波進(jìn)行的,而對(duì)于更實(shí)際的脈沖電磁波鮮有涉及。近年 來(lái),“牛眼結(jié)構(gòu)”(金屬小孔周圍刻有環(huán)狀凹槽)的脈沖太赫茲(THz) 波透射實(shí)驗(yàn)表明:通過(guò)改變凹槽結(jié)構(gòu),可以有效控制透射脈沖的波形。這項(xiàng)工作讓人們認(rèn)識(shí)到研究脈沖電磁波在凹槽上的散射特性無(wú)論對(duì)理論還是應(yīng)用都具有重要意 義。然而,迄今為止,即便是最簡(jiǎn)單的對(duì)稱雙槽平面結(jié)構(gòu),人們對(duì)脈沖電磁波在其上發(fā)生散射的時(shí)域和頻域特性仍然知之甚少。

 基于此,武漢國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室太赫茲光電子學(xué)團(tuán)隊(duì)的丁嵐博士在導(dǎo)師劉勁松教授的指導(dǎo)下研究了高斯型脈沖電磁波在對(duì)稱雙槽上的散射特性。通過(guò)使用該團(tuán)隊(duì)過(guò)去提出的擴(kuò)展波導(dǎo)模式法(WGM with Coupling Interaction,WGM-CI), 研究工作得出了散射脈沖在時(shí)域和頻域的解析表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析了凹槽形狀、間隔、散射角等因素對(duì)散射脈沖時(shí)域和頻域特性的影響,并定量給出了頻 譜分裂、脈沖變形、腔模共振等物理過(guò)程的出現(xiàn)條件。這些理論成果,為今后研究復(fù)雜表面結(jié)構(gòu)的脈沖散射打下了基礎(chǔ),并有可能通過(guò)上述研究成果設(shè)計(jì)出工作于低 頻段的脈沖整形天線和耦合器等新型光學(xué)儀器。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(10974063),武漢國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室研究基金(P080008)以及中央高校基礎(chǔ)研究基金(2010MS041)的資助。研究成果發(fā)表于Optics Express201018,2627682-27690)。

 

 

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