设计并制备了两种工作在太赫兹波段的等离子体晶体波导,利用其带隙位置随波导间空气间隙变化而连续变化的特点,实现了光开关和机械可调谐滤波器的功能。利用太赫兹时域光谱系统研究了这两种等离子体晶体波导的传输和滤波性质,利用时域有限差分法计算了其透射率,用有限元法计算了其带隙性质和场分布。结果表明应用这两种结构实现的可调谐滤波器都具有良好的性能,其中一维等离子体晶体波导的调谐范围达到了130 GHz,消光比为30 d B;二维等离子体晶体波导的调谐范围达到了110 GHz,消光比可达40 d B。
本文提出了一种"金属栅-开口环/硅环-金属栅"结构的透射式超表面偏振控制器,研究了入射角度和抽运光对该器件传输及偏振态控制性能的影响.研究结果表明,当线偏振太赫兹波垂直入射时,可对0.39—1.11 THz频段的太赫兹波实现偏振方向90?旋转,偏振旋转效率为99%,损耗为1 d B.对于斜入射的情况,偏振转换性能在0—60?范围内基本保持不变,且透过率达到90%以上.同时,通过调控抽运光强度的方式,该器件能够实现对透射与反射太赫兹光束的强度调制,调制深度均达到90%,且可以实现太赫兹波偏振分束功能.该器件可以作为未来太赫兹空间光通信和信息处理的宽带、角度不敏感、可调谐的偏振转换器和分束器.
