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『簡體書』太赫兹电磁超材料功能器件的设计与实现

書城自編碼： 3463869
分類：簡體書→大陸圖書→社會科學→社会科学总论
作者： 亓丽梅
國際書號(ISBN)： 9787563558803
出版社： 北京邮电大学出版社有限公司
出版日期： 2019-12-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 66.2

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編輯推薦：
太赫兹（THz）波是一种频率在0.3～10THz之间的电磁波。太赫兹波独特的波长特性使得其在生物医学、材料学、信息科学以及光谱与成像技术等领域都有广阔的应用前景。但是，对于太赫兹功能器件，由于其结构尺寸和材料损耗等方面的限制，一些用于低频段的传统器件结构已不再适用。 近年来，随着微纳加工技术的迅速发展，超材料（metamaterial）的出现为太赫兹技术的发展和应用提供了可行性。超材料是指电磁参数（介电常数和磁导率）可人为设计控制的一类人工复合周期电磁结构，可以实现天然材料不具备的奇特物理性质（例如负折射率、超透镜、完美吸收等），它的出现弥补了太赫兹频段电磁材料的匮乏，使我们可以有效地控制太赫兹波的振幅、相位、偏振以及传输特性，为太赫兹频段功能器件的实现提供了有效途径，有望从根本上突破太赫兹技术的发展瓶颈。
內容簡介：
作者在指导研究生的过程中发现，在对超材料功能器件进行建模仿真的过程中，学生很容易出错，主要原因之一是缺乏一本完整且通俗易懂的专业书籍来引导他们。本书的主要目的是引导初学者完成超材料器件的设计流程，解决高等院校的老师指导超材料方向研究生的困扰。本书共分为两部分。*部分介绍了4类太赫兹电磁超材料功能器件的设计、加工和测试过程，4类太赫兹功能器件依次为滤波器、吸波器、电磁诱导透明结构和非对称传输器件。第二部分主要介绍了采用高频电磁仿真软件CST对4类功能器件进行建模、仿真和数据处理的详细步骤;此外，还介绍了如何采用CST完成超材料S参数的提取，并给出了相应的Matlab程序;*后，针对一维和二维周期结构色散曲线的求解给出了详细的CST和HFSS仿真步骤。
關於作者：
亓丽梅，女，副教授，博士生导师。主要专注于电磁波和光波与光子晶体器件、超介质器件的相互作用及调控机理研究，以及基于表面等离子激元的纳米光子器件及其应用研究，均属于学术前沿研究领域，取得的创新性显著。近五年在Optics Letters，Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves，Journal of Applied Physics，Physics of Plasmas等国际重要学术期刊上发表学术论文二十余篇，其中第一作者SCI检索8篇。近五年（2012年4月－2017年3月），作为项目负责人承担了包括国家863项目在内的国家级科研项目3项，省部级研究项目3项，科研经费累计达242.4万元，年均48.48万元。目前正在承担的科研项目4项，其中国家项目1项，省部级项目1项。
目錄：
目 录
绪论1
0.1 太赫兹波概述1
0.1.1 太赫兹波的特性1
0.1.2 太赫兹技术的应用2
0.2 超材料概述3
0.2.1 超材料的特性4
0.2.2 超材料的应用6
0.2.3 超材料的技术难点6
0.2.4 超材料常用的仿真软件7
0.3 本书安排8
本章参考文献8
第1部分 太赫兹电磁超材料功能器件的研究
第1章 太赫兹超材料带通滤波器13
1.1 前言13
1.2 基于石英-金属结构的多波段带通滤波器的研究14
1.2.1 结构模型14
1.2.2 结果分析15
1.3 金属打矩形孔结构的双波段带通滤波器18
1.3.1 结构模型18
1.3.2 结果分析19
1.4 金属打十字孔结构的双波段带通滤波器22
1.4.1 结构模型22
1.4.2 结果分析23
1.5 太赫兹多波段滤波器的实验系统25
1.5.1 太赫兹矢量网络测试系统25
1.5.2 太赫兹时域光谱测试系统26
1.6 本章小结27
本章参考文献28
第2章 太赫兹超材料吸波器30
2.1 前言30
2.2 单频段宽带吸波器31
2.2.1 结构描述31
2.2.2 仿真结果与分析32
2.3 双频段宽带吸波器37
2.3.1 结构描述37
2.3.2 仿真结果与分析38
2.4 太赫兹双十字形吸波器的仿真与测试44
2.4.1 结构描述44
2.4.2 仿真结果与分析45
2.4.3 加工与测试结果47
2.5 太赫兹矢量网络测试系统49
2.5.1 测试系统简介49
2.5.2 测试步骤51
2.6 本章小结51
本章参考文献52
第3章 太赫兹超材料电磁诱导透明结构55
3.1 前言55
3.2 基于石墨烯的邻边开口EIT结构56
3.2.1 结构模型56
3.2.2 结果分析56
3.3 基于石英基底的邻边开口EIT结构58
3.3.1 结构模型和结果分析58
3.3.2 实验测试59
3.4 基于石英基底的双环和十字环的EIT结构60
3.4.1 模型结构60
3.4.2 结果分析61
3.4.3 实验测试63
3.5 本章小结64
本章参考文献65
第4章 太赫兹超材料非对称传输器件67
4.1 前言67
4.2 非对称传输的实现条件68
4.2.1 线极化波非对称传输的实现条件68
4.2.2 圆极化波非对称传输的实现条件68
4.3 双开口矩形环非对称传输结构68
4.3.1 结构模型68
4.3.2 结果分析70
4.4 双F形非对称传输结构74
4.4.1 结构模型74
4.4.2 结果分析75
4.5 本章小结79
本章参考文献80
第2部分 太赫兹超材料器件的仿真建模和数据处理
第5章 双频段带通滤波器的建模与分析83
5.1 运行并新建工程83
5.1.1 新建工程83
5.1.2 设置单位84
5.2 建立仿真模型84
5.3 设置运行条件89
5.3.1 设置边界条件89
5.3.2 设置频率范围89
5.3.3 设置监听器90
5.4 查看并处理仿真结果91
第6章 太赫兹吸波器的建模和仿真分析95
6.1 运行并新建工程95
6.1.1 新建工程95
6.1.2 设置单位96
6.2 建立仿真模型97
6.2.1 创建金属板97
6.2.2 创建介质板98
6.2.3 创建大小十字金属贴片100
6.3 模型的仿真分析102
6.3.1 求解器的设置102
6.3.2 频率范围的设置102
6.3.3 边界条件的设置103
6.3.4 端口模式数量的设置103
6.3.5 激励源的设置104
6.3.6 仿真结果的查看104
6.3.7 参数扫描结果的查看105
6.3.8 吸收曲线的设置和查看107
6.4 使用Origin软件对数据进行处理108
6.4.1 获得S参数的txt文件108
6.4.2 将txt文件导入Origin软件进行画图108
6.4.3 通过计算获得所需的吸收数据108
6.4.4 绘制图形110
6.4.5 绘制彩图112
第7章 基于石墨烯的邻边开口方环电磁诱导透明结构的CST仿真115
7.1 运行并新建工程115
7.1.1 新建工程115
7.1.2 设置单位116
7.2 模型的建立116
7.3 仿真过程124
第8章 双开口矩形环非对称传输结构的仿真和实现128
8.1 运行并新建工程128
8.1.1 新建工程128
8.1.2 设置单位129
8.2 建立模型129
8.3 仿真过程135
8.3.1 设置频率范围135
8.3.2 设置边界条件135
8.3.3 开始仿真135
8.3.4 参数扫描136
第9章 采用S参数反演法提取超材料结构的等效参数138
9.1 超材料结构的模型参数138
9.2 运行并新建工程139
9.2.1 新建工程139
9.2.2 设置单位140
9.3 模型的建立141
9.4 模型的仿真分析149
9.4.1 设置频率范围149
9.4.2 设置边界条件150
9.4.3 设置求解器150
9.5 S参数反演法153
本章参考文献155
第10章 一维周期结构色散曲线的仿真流程156
10.1 模型结构156
10.2 边界条件和背景材料的设置156
10.3 本征模的设置158
10.4 仿真计算158
第11章 二维周期结构色散曲线的仿真流程162
11.1 仿真模型及说明162
11.2 采用CST仿真色散曲线163
11.3 采用HFSS仿真色散曲线169
11.4 使用HFSS计算二维结构的传输与反射参数175

 

 

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