基于谱元法和广义薄片过渡条件的超表面电磁仿真方法

    公开(公告)号:CN112613177B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202011552045.1

    申请日:2020-12-24

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 基于谱元法和广义薄片过渡条件的超表面电磁仿真方法,属于超表面设计领域。1)建立模型:选定二维计算区域、介质材料参数以及入射光束,确定超表面的磁化率参数;2)将计算区域用四边形网格单元剖分,并记录计算区域中每个单元的信息;3)建立二维计算区域SEM‑GSTCs矩阵方程,求解每个结点的场值;4)绘制磁场强度分布图;5)通过重新调整材料合成磁化率的方式,进而改进材料的磁化率张量结构,利用更新后的磁化率张量,重复步骤3)~4),直至获得指定的功能,结束迭代,输出超表面的磁化率张量,并根据磁化率进行下一步超表面的物理结构设计。可极大地节省CPU计算时间和内存,提高超表面设计仿真的效率。

    基于人工表面等离激元的太赫兹波导

    公开(公告)号:CN105789800A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610139716.9

    申请日:2016-03-11

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 基于人工表面等离激元的太赫兹波导,涉及太赫兹波导。设有介质基底,在介质基底上设有金属薄膜传输线,所述金属薄膜传输线为周期性支节加载的金属薄膜人工表面等离激元传输线,所述金属薄膜传输线设在介质基底的单侧或双侧,金属薄膜传输线用于引导具有极强局域场束缚性能的太赫兹人工表面等离激元;所述金属薄膜传输线的周期单元结构由中心条带结构通过加载人工设计支节结构组成;所述人工设计支节结构由两条金属条带构成,形成L型、T型等形状,可单独加载于中心条带结构一侧,或可采用对称、反对称、偏移对称等方式加载于中心条带结构两侧,人工设计支节结构在波导传输方向上的长度小于周期单元结构的单元长度。

    一种基于双层惠更斯超表面的超薄双极化透镜天线

    公开(公告)号:CN119944323A

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202510154978.1

    申请日:2025-02-12

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于双层惠更斯超表面的超薄双极化透镜天线,涉及平面透射阵天线技术领域。所述基于双层惠更斯超表面的超薄双极化透镜天线设有喇叭天线馈源模块和双层惠更斯超表面模块,所述双层惠更斯超表面模块由中间的介质支撑层以及顶层和底层的结构完全相同的金属贴片层组成。通过将双层惠更斯超表面模块的单元格子按双曲相位分布进行排列,形成超透镜功能,实现对喇叭天线馈源模块发射的准球面波转化为单一方向出射的平面波,从而提升电磁波的方向性和辐射增益。本发明的优点在于双极化响应、具有小于十分之一波长的超薄厚度、易于集成、高辐射增益以及高孔径效率,可广泛应用于毫米波通信系统、无线电能传输等领域。

    一种基于混合超构表面的低阈值光学双稳态开关

    公开(公告)号:CN116520596A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310511549.6

    申请日:2023-05-08

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于混合超构表面的低阈值光学双稳态开关,涉及光学双稳态开关器件。从下至上依次设有支撑衬底、均匀表面等离激元薄膜、低折射率克尔非线性介质薄膜和高折射率介质圆盘周期阵列;在混合超构表面的构型下,可同时产生电偶极谐振的镜面效应和表面等离激元谐振的耦合效应,将入射光的电场能量局域于所述低折射率克尔非线性介质薄膜,从而有效激发其克尔效应。当入射光强度持续增大时,低阈值光学双稳态开关可由“开”状态跳变为“关”状态;而反过来控制入射光强度持续减小时,低阈值光学双稳态开关可由“关”状态跳变为“开”状态。低阈值、大开关比、无偏振相关性、制备简易、兼容互补金属氧化物半导体工艺,可成为具备潜力的全关开关器件。

    一种基于超构表面宽带吸收体的新型辐射制冷器件

    公开(公告)号:CN114114485A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111400145.7

    申请日:2021-11-24

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于超构表面宽带吸收体的新型辐射制冷器件,涉及辐射制冷器件。从下至上依次设有支撑衬底、均匀光厚反射式薄膜、中间介质层和周期阵列;所述周期阵列为呈正方形周期分布的柱状单元形成的阵列,所述柱状单元由等离激元金属圆盘和介电圆柱堆叠组合而成;利用周期阵列的局域等离激元谐振与其它部件的相互作用,形成红外宽带吸收特性,从而对热源实现被动辐射制冷功能。利用厚度大于趋肤深度的底部金属来阻挡光的透射;通过激发等离激元谐振产生强吸收以减少反射。结构简单,降低对制备精度的要求,有利于提高制备效率、降低制备成本。具备宽带的高发射率,易大面积批量制作的优势,可用于辐射制冷实现节能环保的效果。

    一种基于超构材料的表面增强红外基底及其分子检测方法

    公开(公告)号:CN110836860B

    公开(公告)日:2021-02-23

    申请号:CN201911083632.8

    申请日:2019-11-07

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于超构材料的表面增强红外基底及其分子检测方法,红外基底依次设有支撑衬底、均匀表面等离激元薄膜和周期阵列;通过调控周期阵列的周期,该红外基底的均匀表面等离激元薄膜与电偶极子模式相互耦合,使得后者的谐振波长发生变化,近场电场强度发生增强;当待测分子吸附或制备于该红外基底时,通过外部红外光谱设备,即可测试得到该待测分子的表面增强红外吸收光谱。所述均匀表面等离激元薄膜采用介电常数实部为负值的金属材料或介电材料制备,其厚度为大于200nm。检测方法为:(1)实验测试光谱获取;(2)理论仿真光谱获取;(3)评价函数构建;(4)反演求解;(5)结果分析。

    一种基于石墨烯的反射型空间电光调制器

    公开(公告)号:CN107942539A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711170004.4

    申请日:2017-11-17

    Applicant: 厦门大学

    CPC classification number: G02F1/0102 G02F1/011

    Abstract: 一种基于石墨烯的反射型空间电光调制器,涉及电光调制器件。设有空间光耦合模块和波导型电光调制模块;所述空间光耦合模块设有光学透明棱镜,所述波导型电光调制模块设有介质上包层、金属上外接电极、石墨烯上电极、电光介质芯层、金属下外接电极、石墨烯下电极和介质下衬底;当波导型电光调制模块在外加电压驱动下工作时,即可实现对空间光波的调制。采用全介质光波导,相较传统空间电光调制器的品质因子高,使得其谐振线宽窄,有望获得小的半波电压;相较传统的基于表面等离激元共振的空间电光调制器,可工作于横电波或横磁波,无偏振相关性。

    一种基于超材料红外光谱的纳米位移传感器及其检测方法

    公开(公告)号:CN105547158A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201510887387.1

    申请日:2015-12-04

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于超材料红外光谱的纳米位移传感器及其检测方法,涉及位移传感器件。所述基于超材料红外光谱的纳米位移传感器设有位移输入模块和超材料传感模块,所述超材料传感模块从下至上设有校准石墨烯层、支撑衬底层、周期阵列、中间介电层和传感石墨烯层;待测物体通过位移输入模块驱动传感石墨烯层上下移动,从而改变中间介电层的厚度;通过外部红外光谱设备观察传感谱线的移动方向和距离即可确定待测物体纳米量级位移。检测方法:(1)传感器校准;(2)状态归零;(3)位移输入;(4)信号读取;(5)结果分析,根据谱线-位置传感换算曲线得出待测物体纳米量级位移。

    基于全波混合谱元法的液晶填充的光子晶体光纤分析方法

    公开(公告)号:CN110850523B

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN201911259471.3

    申请日:2019-12-10

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 基于全波混合谱元法的液晶填充的光子晶体光纤分析方法,涉及光子晶体光纤。根据实体模型,选取出不重复计算的计算区域,对计算区域进行有限个子域的网格剖分,每个子域单元被剖分为四边形结构。利用了全波亥姆霍兹方程与高斯定律相结合的方式,并且由高斯‑勒让德‑洛巴托多项式构造基函数,以TM模式与TE模式相互耦合的全波计算方式来得到复杂媒介光子晶体的能带特性,该方法可以抑制零伪模式的产生。对液晶填充的光子晶体通过全波混合谱元法计算,可得到不同参数下的不同的光子带隙,即实现光子晶体光纤对传输光谱的灵活控制,克服了传统的光子晶体光纤一旦被拉制完成,其传输特性就不再发生变化的问题。

    一种基于超材料红外光谱的纳米位移传感器及其检测方法

    公开(公告)号:CN105547158B

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201510887387.1

    申请日:2015-12-04

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种基于超材料红外光谱的纳米位移传感器及其检测方法,涉及位移传感器件。所述基于超材料红外光谱的纳米位移传感器设有位移输入模块和超材料传感模块,所述超材料传感模块从下至上设有校准石墨烯层、支撑衬底层、周期阵列、中间介电层和传感石墨烯层;待测物体通过位移输入模块驱动传感石墨烯层上下移动,从而改变中间介电层的厚度;通过外部红外光谱设备观察传感谱线的移动方向和距离即可确定待测物体纳米量级位移。检测方法:(1)传感器校准;(2)状态归零;(3)位移输入;(4)信号读取;(5)结果分析,根据谱线‑位置传感换算曲线得出待测物体纳米量级位移。

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