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oe1(光电查) - 科学论文

237 条数据
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  • 任意形状的均匀聚光器及其分层实现

    摘要： 基于坐标变换方法，提出并设计了一种具有均匀特性的任意形状N边形电磁集中器。与现有集中器相比，本文开发的集中器材料参数具有均匀且非负的特性，使其更适用于实际制造。所提出的本构参数方程适用于规则与不规则形状的集中器，为器件设计提供了灵活性。此外，为消除材料参数的各向异性，基于有效介质理论提出了仅由均匀、各向同性材料构成的分层结构集中器。通过计算空间压缩比和集中效率，定量评估了所提器件的性能。采用普通各向同性材料而非超材料实现集中器设计的可行性，将大幅降低制造难度，推动该器件向实际应用迈进。

    关键词： 电磁集中器、超材料、变换光学、有效介质理论

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用三维双开口环谐振器实现可调谐太赫兹超材料

    摘要： 我们展示了一种基于三维双开口环谐振器（3D-DSRR）的光学可调太赫兹（THz）超材料，其具有优异的可调性。通过改变内外SRR之间的高度，该结构可呈现可调的单频段和双频段共振。双频段共振的最大调节范围为0.55 THz——从0.45 THz的共振峰位移动至1.00 THz。对应自由光谱范围（FSR）的调节区间可从0.20 THz扩展至0.75 THz。当内环SRR半径从14.5 μm调整至22.5 μm时，共振调节范围达0.40 THz。若保持内外SRR半径恒定为22.5 μm并改变其间距，3D-DSRR可实现双共振态与单共振态的相互转换。该结构展现出单/双频段特性可调且可切换的共振行为，特别适用于多共振可调应用场景。进一步研究3D-DSRR稳定性时，将内外SRR旋转角度分别调整为0°至180°，对应共振峰位保持不变。结果表明该器件具有高稳定性，能容忍制造公差，有望应用于可穿戴电子设备、压力传感器等领域。

    关键词： 超材料，太赫兹谐振器，太赫兹调制器

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [ACM出版社 ACM SIGGRAPH 2018工作室 - 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市 (2018.08.12-2018.08.16)] ACM SIGGRAPH 2018关于超材料设备的工作室 - SIGGRAPH '18

    摘要： 在我们的动手演示中，我们展示了多个物体，其功能由物体内部的微观结构定义。这类超材料机器可以（1）基于其微观结构成为机械装置，（2）采用简单的机械计算，或（3）改变其外部形态以与环境互动。它们采用一体式3D打印制造，我们通过提供交互式软件工具来支持其创建。

    关键词： 超材料、微结构、可编程物质、制造

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 近未来通信系统的波传播概念 || 光子通过色散介质的传播

    摘要： 在本章中，我们研究光子通过色散介质的传播，首先利用类狄拉克方程描述自由光子的动力学特性，并分析该方程产生的能量解。随后与自由电子的情况进行对比。我们分别从经典和量子两个角度分析了光子与介质的相互作用，同时研究了光子在波导中传播时表现出的有限质量行为。作为本理论框架的技术应用，我们探讨了利用超材料特性来控制填充此类材料的波导中波传播的方法。

    关键词： 相干性、哈密顿量、光子、波函数、电介质、超材料、反粒子

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年智慧城市与新兴技术国际会议（ICSCET）- 印度孟买（2018.1.5-2018.1.5）] 2018年智慧城市与新兴技术国际会议（ICSCET）- 用于WLAN/Wi-Max应用的双频平面开槽天线加载分裂环谐振器

    摘要： 提出了一种采用开口环谐振器（SRR）馈电的双频平面缝隙天线。作为加载元件的开口环谐振器通过改变环数量及环间距引入可控双频段，利用SRR与缝隙天线的圆形结构在两个谐振频率均实现宽带特性。该天线具有良好增益和辐射方向图，适用于低频段WLAN及高频段Wi-MAX等宽带服务。设计优化采用CST微波工作室完成，通过Nicolson-Ross-Weir（NRW）方法验证了该结构的双负特性。

    关键词： 超材料、缝隙天线、NRW方法、SRR（开口谐振环）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 纳米结构超材料界面的表面等离极化激元

    摘要： 本文对两种超材料边界处的表面波进行了严格建模与分析，研究了表面等离极化激元现象的本质及其受各类参数的影响机制。我们分析了含纳米结构超材料的结构特性，研究了此类超材料界面处的表面等离极化激元，并展示了调控表面波特性的方法。每个超材料均由交替排列的金属层和介质层构成，通过分析色散特性对金属-介质复合材料中材料选择的依赖关系，研究了色散图谱与有效介电常数的一致性。为考虑结构对介电特性的影响，在金属色散中引入了德鲁德模型。

    关键词： 纳米结构、表面等离极化激元、德鲁德模型、超材料、色散特性

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 超材料拓扑多目标优化的克里金-帕累托前沿方法

    摘要： 超材料为设计者提供了通过独立调控亚波长几何结构对电磁能的电响应与磁响应来定制人工材料的机会。由于这类几何结构的复杂性日益增加——而人们对生成非均匀各向异性超材料的兴趣加剧了这种复杂性——采用传统方法直接优化此类设计往往变得不切实际且受限。为缓解这一问题，我们提出一种替代性优化方案：结合克里金方法与自适应采样计划，同步优化多个相互冲突的目标。结果表明，该算法能有效计算出均匀分布的最优折衷设计方案，在较宽数值范围内平衡折射率的实部与虚部。

    关键词： 克里金法、超材料、折射率、多目标优化、帕累托前沿

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 洛桑(2018.7.29-2018.8.2)] 2018年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 基于超材料微流控芯片的超灵敏葡萄糖传感器

    摘要： 本文介绍了一种无需光刻的大规模超材料（MM），其与微流控芯片集成以实现高效葡萄糖传感。该超材料由沉积在硅基底上的SiO?与金薄膜复合纳米柱构成，具有角度不敏感性和偏振不敏感性——这两点正是工业应用中滤色片最重要的特性。通过改变葡萄糖溶液浓度，其共振峰位移达56纳米且带宽稳定（约30纳米）。灵敏度为158纳米/折射率单位（RIU），对应品质因数为5.3。

    关键词： 无光刻技术、等离子体学、折射率传感器、化学传感器、超材料

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 洛桑(2018.7.29-2018.8.2)] 2018年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 一种基于超材料的大规模、全向且偏振无关的化学传感器

    摘要： 我们通过使用具有混合纳米柱的超材料开发了一种有效的挥发性有机溶液（VOS）传感方法，从而形成了一种基于超材料的化学传感器（MCS）。该传感器展现出大规模、全向性和偏振无关的特性，这些是传感器应用中最重要的因素。实验结果表明，MCS的灵敏度和品质因数分别为71 nm/RIU和3.5。所提出的MCS能够在紫外-可见波长范围内成功识别无机和有机溶液，用于化学传感器。

    关键词： 无光刻技术、等离子体学、折射率传感器、化学传感器、超材料

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 太赫兹超振荡超透镜实现增强聚焦与旁瓣抑制

    摘要： 本文设计并数值验证了一种超薄超振荡超透镜，其分辨率突破衍射极限。该透镜采用基于六边形单元胞的超表面概念实现分区结构，与传统透明-不透明分区方案（必然导致不透明区域高反射）相比，此方法优化了透光率及整体效率。此外，我们开发了基于进化算法的新型两步优化技术，用于抑制旁瓣并增强焦点处光强。设计结果表明：该超透镜在10λ0设计焦距下可产生0.46λ0（低于分辨率极限1.4倍）的聚焦光斑，且旁瓣水平显著降低（约-11 dB）。该超透镜工作频率为0.327 THz，其性能已通过数值模拟验证。

    关键词： 超材料、进化算法、超表面、太赫兹、超透镜、太赫兹聚焦、亚波长聚焦、超振荡透镜

    更新于2025-09-09 09:28:46