内嵌有电介质材料的太赫兹金属方孔波导光子筛
Abstract
光子筛自提出以来便存在衍射效率低的问题，并且在太赫兹（THz）波段，光子筛小孔与空气的分界面上存在反射，该现象削弱了衍射效率。为解决这一难题，提出内嵌有电介质材料的THz金属方孔波导光子筛，通过芯层介质和包层金属材料将波导的有效折射率调节至1，进而使界面反射率为0，从而消除鬼像并有效提高衍射效率。与真空波导相比，内嵌有电介质材料的光子筛衍射效率更高，光斑的半峰全宽更小。分别研究了极坐标分布和直角坐标网格式分布的内嵌有电介质的方孔光子筛，建立了对应的衍射模型，并推广了相位匹配条件。通过数值模拟，确认了两种排布方式下基模的归一化电场分布，并基于菲涅耳衍射积分计算验证了衍射模型的有效性。结果表明，所提方法能够提高THz金属方孔波导光子筛的衍射效率，且直角坐标网格式分布较极坐标分布优化了光子筛的空间利用率，能进一步提高衍射效率。
Fields of Study & Subjects
Metamaterials and Metasurfaces Applications
Terahertz technology and applications
Plasmonic and Surface Plasmon Research
Publication details
- Journal / source
- Laser & Optoelectronics Progress
- Volume
- 63
- Issue
- 1
- Pages
- 0123001–0123001
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- EN