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基于Kramers-Kronig关系建立金属太赫兹色散模型

牟媛 吴振森 张耿 高艳卿 阳志强

基于Kramers-Kronig关系建立金属太赫兹色散模型

牟媛, 吴振森, 张耿, 高艳卿, 阳志强
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  • 提出了一种基于测量反射率谱、使用Kramers-Kronig(KK)关系建立金属太赫兹色散模型的方法.结合合金铝和合金铜4-40 THz的测量反射率谱,通过反射系数振幅和相位的KK关系,采用高频端指数外推,低频端常数外推的方法,反演金属复折射率.以KK反演的复折射率作为实验值,以拟合复折射率和实验值误差最小为准则,使用遗传优化算法,拟合了合金铝和合金铜的Drude色散参数(等离子频率和碰撞频率).基于优化的Drude模型计算了0.1-40 THz材料的复折射率,与椭偏仪的实测结果符合,验证了模型的准确性.该方法理论与实验相互验证,以测量的复折射率作为实验定标,将远红外频段的色散信息拓展到太赫兹频域,确定了太赫兹频段金属的微观物理参数,提供了太赫兹频段色散和散射机理的研究依据.
      通信作者: 吴振森, wuzhs@mail.xidian.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61571355)资助的课题.
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    Lucarini V, Peiponen K E, Saarinen J J, Vartiainen E M 2005 Kramers-Kronig Relations in Optical Materials Research (New York: Springer Berlin Heidelberg) pp27-50

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-12
  • 修回日期:  2017-03-30
  • 刊出日期:  2017-06-20

基于Kramers-Kronig关系建立金属太赫兹色散模型

  • 1. 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 信息感知技术协同创新中心, 西安 710071;
  • 2. 中国科学院上海技术物理研究所, 红外物理国家重点实验室, 上海 200083;
  • 3. 西安工业大学光电工程学院, 西安 710021
  • 通信作者: 吴振森, wuzhs@mail.xidian.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61571355)资助的课题.

摘要: 提出了一种基于测量反射率谱、使用Kramers-Kronig(KK)关系建立金属太赫兹色散模型的方法.结合合金铝和合金铜4-40 THz的测量反射率谱,通过反射系数振幅和相位的KK关系,采用高频端指数外推,低频端常数外推的方法,反演金属复折射率.以KK反演的复折射率作为实验值,以拟合复折射率和实验值误差最小为准则,使用遗传优化算法,拟合了合金铝和合金铜的Drude色散参数(等离子频率和碰撞频率).基于优化的Drude模型计算了0.1-40 THz材料的复折射率,与椭偏仪的实测结果符合,验证了模型的准确性.该方法理论与实验相互验证,以测量的复折射率作为实验定标,将远红外频段的色散信息拓展到太赫兹频域,确定了太赫兹频段金属的微观物理参数,提供了太赫兹频段色散和散射机理的研究依据.

English Abstract

参考文献 (24)

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