摘要：衍射光学是光学的重要内容,对衍射光学的研究一直是光学工作者的研究热点。衍射实验对实验仪器和实验环境要求很高,这对从事光学设计相关工作的人员来说存在一定的困难。Virtual Lab软件是一款物理光学数值分析软件,在波动光学仿真领域应用前景广阔。本文以衍射光学的基础内容为例,模拟了单缝衍射、圆屏衍射的图样,给出了泊松亮斑的模拟图,验证了菲涅尔半波带理论,讨论了缝宽对衍射图样的影响,同时模拟了规则光栅衍射条纹,最后模拟讨论了夫琅禾费衍射下的光学仪器分辨率问题,验证了瑞利判据。

摘要：利用时域有限积分法研究了太赫兹波在谐振环多层超材料的传输特性。结果表明,对于尺寸相同的谐振环构成多层超材料,超材料从1层变化到5层时,在共振频率0.80 THz处,谐振谷值从-17 dB～-44 dB,共振明显比单层强很多。对于不同尺寸谐振环构成多层超材料,共振频谱带宽明显增强,半高全宽从0.08 THz变化到0.26 THz。结果表明,多层超材料具有比单层更好的太赫兹波特性,这些传输特性为太赫兹波滤波器、吸收器及偏振器等器件设计具有重要价值。

摘要：基于闭合三圆环结构,设计了一种太赫兹超材料吸收器。研究表明,该超材料设计单元在0. 5 THz～2. 5 THz范围内表现出显著的多频吸收的性能,对应三个频率的吸收率都达到98%以上。通过改变单元结构金属环的径向宽度发现,随着金属环径向宽度的增加,对应的吸收频率会发生一定程度的蓝移,当径向宽度为3μm时,单元结构吸收性能最佳,达到99%以上。研究结论为太赫兹吸收器的研究提供参考。

摘要：本文基于时域有限差分法数值模拟了二维固-气正方声子晶体结构带隙特性,计算了填充率和晶格常数对带隙特性的影响,研究得到填充率在f=0.8时形成最宽带隙,这对声子晶体结构的设计提供了理论基础。

摘要：基于电磁超构材料设计太赫兹谐振器,数值模拟工字形结构的谐振频率点和表面电流分布,得到结构参数对透射系数的影响,在工字型结构的基础上设计了类王字型结构,得到了不同结构参数情况下谐振频率点和透射系数。研究结论为太赫兹谐振器设计提供参考。

摘要：基于Copon法与MUSIC法求解七单元线形天线波阵达方向,数值计算得到在π6、2π3、5π6和π3处都有尖锐的方向图线,并且MUSIC法作出的波达方向估计(极坐标和直角坐标)响应的幅度更大一些。改变四个方向入射频率值的大小,发现波阵达方向响应幅度变化不大。研究研究结论天线器件设计提供理论依据。

摘要：提出了一种基于C型超材料的太赫兹波段高灵敏度透射型生物传感器。利用电磁场软件CST2016对其传感器的特性进行研究。通过改变四个微纳金属结构的旋转角度、微纳金属结构的位置,对其传感器的Q值特性进行了分析,并进一步研究了微流通道的通道高度、覆盖层和基底的介电常数对其传感器灵敏度的影响。研究结果表明,当微纳金属结构旋转角度75°,上下金属结构间位置相对平移3μm,微流通道高度45μm,覆盖层和基底采用相对介电常数为2.25的聚乙烯材料时,设计的C型超材料生物传感器的灵敏度为0.0936 THz/RIU。该传感器在太赫兹波生物医学领域有着广阔的应用前景。

摘要：基于时域有限差分法,用GaAs构成金刚石、木堆和面心立方三种典型结构三维光子晶体,数值计算得到三种结构中GaAs构成金刚石结构三维光子晶形成较宽完全带隙结构,最大完全带隙结构为0.1393Hz。改变金刚石结构三维光子晶体中小球介电常数,介电常数大的介质小球出现完全带隙结构的半径范围较大。结论为三维光子晶体的设计制备应用提供理论依据。

摘要：基于电磁超表面传输特性设计高灵敏度的太赫兹传感器。数值仿真当覆盖材料的厚度一定时,随着覆盖材料折射率的增加,相应的谐振频率偏移量也随之呈线性增大,计算得到传感器的灵敏度为0. 026 THz/RIU。当覆盖材料的折射率一定时,随着覆盖材料厚度的增加,相应的谐振频率偏移量也会增大。材料的折射率不变,则说明传感器的灵敏度也增大了。但是在增大一定程度后,灵敏度会趋近于饱和。并且超表面结构模型的衬底厚度越小,传感器的灵敏度越大。研究结论为太赫兹传感器的研究提供参考。

摘要：设计了Y型和回型二维光子晶体波导,基于时域有限差分法模拟了传输特性,并得出Y型结构对应的TE模、TM模的带隙结构。为此可以根据具体情况设计满足不同要求的波导结构。