基于石墨烯的超材料電磁誘導透明現(xiàn)象的調(diào)控研究.pdf

1、超材料(metamaterials)是人工設計的亞波長結(jié)構(gòu)，可以展現(xiàn)許多新奇的光學現(xiàn)象，比如負折射率，超分辨，光學隱身，類電磁誘導透明等。其中，類電磁誘導透明現(xiàn)象是源于一種由量子相干效應產(chǎn)生的光學類比現(xiàn)象。就電磁誘導透明現(xiàn)象而言，因其具有慢光、強非線性等特點和在無粒子數(shù)反轉(zhuǎn)激光器中的應用，受到了廣泛的關注。相比量子的電磁誘導透明現(xiàn)象，由超材料調(diào)制的類電磁誘導透明具有結(jié)構(gòu)可調(diào)的優(yōu)點，對這類現(xiàn)象的的深入研究，不僅可以不斷創(chuàng)新有關光與材料相互

2、作用的科學理論；而且還可以發(fā)掘其豐富的潛在應用。
　　超材料電磁誘導透明發(fā)展至今，通過改變結(jié)構(gòu)尺寸來調(diào)節(jié)EIT（Electromagnetically Induced Transparency）的透射峰位，調(diào)節(jié)群速度，實現(xiàn)慢光效應的固定式調(diào)節(jié)已經(jīng)被研究的比較透徹。下一步，人們考慮的方向是一種主動式的調(diào)節(jié)，即根據(jù)需求來主動調(diào)節(jié)透射窗口和峰位。本文中，基于石墨烯與超材料的混合結(jié)構(gòu)，通過石墨烯與超材料的電感性耦合，實現(xiàn)超材料EIT透明窗

3、口的動態(tài)可調(diào)，并實現(xiàn)對慢光效應的動態(tài)調(diào)制。
　　本論文從理論和模擬仿真上來研究基于石墨烯的超材料電磁誘導透明現(xiàn)象的調(diào)控。
　　主要內(nèi)容：一，利用微擾理論研究了石墨烯與金屬結(jié)構(gòu)耦合后對峰位的影響，研究結(jié)果表明透射峰的移動正比于石墨烯電導率的虛部。并通過耦合模理論得到了電磁誘導透明透射公式；二，研究了在不同模式間距下超材料EIT峰位和群速度的變化以及不同費米能級的石墨烯對EIT透射譜和群速度的影響。結(jié)果表明，在無石墨烯的情況下，