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基于石墨烯编码超构材料的太赫兹波束多功能动态调控

闫昕 梁兰菊 张璋 杨茂生 韦德泉 王猛 李院平 吕依颖 张兴坊 丁欣 姚建铨

基于石墨烯编码超构材料的太赫兹波束多功能动态调控

闫昕, 梁兰菊, 张璋, 杨茂生, 韦德泉, 王猛, 李院平, 吕依颖, 张兴坊, 丁欣, 姚建铨
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  • 提出了一种基于石墨烯带的太赫兹波段的1 bit编码超构材料,可以实现太赫兹波束的数目、频率、幅度等参数多功能动态调控.该结构由金属薄膜、聚酰亚胺、硅、二氧化硅、石墨烯带组成.通过对石墨烯带施加两种不同的电压,可以实现一定频率范围内相位差接近180°的“0”和“1”数字编码单元,进而构成1 bit动态可控的编码超构材料.全波仿真结果表明,不同序列的编码超构材料能够实现波束数目从单波束、双波束、多波束到宽波束的调控.相同序列的编码超构材料,通过施加石墨烯带的不同电压能够实现宽频段波束频率的偏移.对于000000或者111111周期序列的编码超构材料,通过施加石墨烯带的不同电压还能够实现波束幅度的调控.因此这种基于石墨烯带的编码超构材料为灵活调控太赫兹波提供了一种新的途径,将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.
      通信作者: 梁兰菊, lianglanju123@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61701434,61735010)、山东省自然基金(批准号:ZR2017MF005)、山东省高等学校科技计划(批准号:J17KA087)、中国博士后科学基金(批准号:2015M571263)、枣庄市自主创新及成果转化专项(批准号:2016GH19,2016GH31)、枣庄市光电信息功能材料与微纳器件重点实验室和枣庄市太赫兹工程技术研究中心资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-17
  • 修回日期:  2018-03-28
  • 刊出日期:  2018-06-05

基于石墨烯编码超构材料的太赫兹波束多功能动态调控

  • 1. 枣庄学院光电工程学院, 枣庄 277160;
  • 2. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072;
  • 3. 山东省光电信息处理与显示实验室, 枣庄 277160
  • 通信作者: 梁兰菊, lianglanju123@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61701434,61735010)、山东省自然基金(批准号:ZR2017MF005)、山东省高等学校科技计划(批准号:J17KA087)、中国博士后科学基金(批准号:2015M571263)、枣庄市自主创新及成果转化专项(批准号:2016GH19,2016GH31)、枣庄市光电信息功能材料与微纳器件重点实验室和枣庄市太赫兹工程技术研究中心资助的课题.

摘要: 提出了一种基于石墨烯带的太赫兹波段的1 bit编码超构材料,可以实现太赫兹波束的数目、频率、幅度等参数多功能动态调控.该结构由金属薄膜、聚酰亚胺、硅、二氧化硅、石墨烯带组成.通过对石墨烯带施加两种不同的电压,可以实现一定频率范围内相位差接近180°的“0”和“1”数字编码单元,进而构成1 bit动态可控的编码超构材料.全波仿真结果表明,不同序列的编码超构材料能够实现波束数目从单波束、双波束、多波束到宽波束的调控.相同序列的编码超构材料,通过施加石墨烯带的不同电压能够实现宽频段波束频率的偏移.对于000000或者111111周期序列的编码超构材料,通过施加石墨烯带的不同电压还能够实现波束幅度的调控.因此这种基于石墨烯带的编码超构材料为灵活调控太赫兹波提供了一种新的途径,将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.

English Abstract

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