【摘 要】
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电磁诱导透明效应（electromagnetically-induced-transparency,EIT）,因其强色散和慢光效应,在微纳光学领域具有广泛的应用前景。本文采用EIT模式耦合原理,通过时域有限差分法,在太赫兹波段,设计并研究了基于石墨烯超材料的可调EIT效应及其传感特性。主要内容如下:1.设计并研究了基于明-暗模式耦合的EIT效应。通过石墨烯切割线阵列结构,在0.2-1.2 THz波
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电磁诱导透明效应（electromagnetically-induced-transparency,EIT）,因其强色散和慢光效应,在微纳光学领域具有广泛的应用前景。本文采用EIT模式耦合原理,通过时域有限差分法,在太赫兹波段,设计并研究了基于石墨烯超材料的可调EIT效应及其传感特性。主要内容如下:1.设计并研究了基于明-暗模式耦合的EIT效应。通过石墨烯切割线阵列结构,在0.2-1.2 THz波段实现了主动可调的EIT效应。调节石墨烯的费米能级,可以实现EIT窗口的位置变换及幅度调制,调制深度可达85.2%。此外,此EIT窗口具有较强的折射率传感特性且分辨率较高,EIT透射峰的灵敏度高达525.1 GHz/RIU。2.设计并研究了基于明-明模式耦合的EIT效应。通过非对称型的石墨烯方环阵列结构,在4-8 THz波段实现了主动可调的EIT效应。调节费米能级,可以调制EIT窗口的位置及幅值,调制深度可达80%。EIT透射峰的传感灵敏度为2.57 THz/RIU。3.设计并研究了基于明-明-明模式耦合的双窗口EIT效应。通过石墨烯方环-切割线复合结构,在4-8 THz波段实现了主动可调的双窗口EIT效应。调节石墨烯载流子迁移率,可以实现双EIT窗口的整体幅度调制。独立调控费米能级,可实现双EIT窗口的单边不同步幅度调制,双EIT透射峰的调制深度分别为58.3%和73.5%。此外,双EIT透射峰的灵敏度分别为2.45 THz/RIU和2.64 THz/RIU。4.设计并研究了基于明-明-明模式耦合的双参量可调双窗口EIT效应。通过石墨烯切割线-开口环复合结构,在2-7 THz波段实现了入射光极化角度和石墨烯费米能级双参量主动调控的双窗口EIT效应。极化角还可以调控EIT窗口的数量在2个和4个之间自由切换,双EIT透射峰的传感性能高达2.77 THz/RIU和3.07 THz/RIU。
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