【摘要】：从上一小节可以看到,高性能的THz辐射源和THz探测器是推动THz科学与技术发展的首要条件,而THz技术的广泛应用离不开实用化功能器件的支撑。在THz通信、雷达、安检和光谱分析等众多应用系统中,迫切需要组成系统的功能器件。近年来,人工电磁微结构材料的研究为发展THz功能器件提供了新的机遇。目前,THz微结构功能器件已成为THz功能器件的主要发展趋势,并成为THz领域的重要研究前沿之一。
从上一小节可以看到,高性能的THz辐射源和THz探测器是推动THz科学与技术发展的首要条件,而THz技术的广泛应用离不开实用化功能器件的支撑。在THz通信、雷达、安检和光谱分析等众多应用系统中,迫切需要组成系统的功能器件。然而,传统微波和光电子器件在THz波段的实现和应用受到了限制。因此,在进一步认识THz波段电磁场与物质相互作用机理和特点的基础上,探索新材料和新原理,突破传统功能器件实现的技术瓶颈,研制能满足实际应用需求的功能器件是THz技术发展所面临的挑战之一。
近年来,人工电磁微结构材料的研究为发展THz功能器件提供了新的机遇。典型的人工电磁微结构包括光子晶体、超材料(超表面)、表面等离子体等,它们的电磁性质主要由设计的结构和尺寸决定。由于自然界缺乏与THz波有较强电磁作用的材料,因此很多THz功能器件是利用人工微结构材料的能带和谐振响应来实现对THz波的操控,其典型结构的单元尺寸在微米量级,加工制备可以使用成熟的集成电路(IC)工艺,通过结构设计有效地调控THz波的传输行为,并实现器件的集成和小型化。目前,THz微结构功能器件已成为THz功能器件的主要发展趋势,并成为THz领域的重要研究前沿之一。(www.xing528.com)
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