基于MEMS可重构超材料的动态可调太赫兹滤波器理论与关键技术
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11574059
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2209.新波段光学与新型光源
- 结题年份:2019
- 批准年份:2015
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2016-01-01 至2019-12-31
- 项目参与者:陈涛; 陈元枝; 牛军浩; 王月娥; 张隆辉; 李鹏; 郭恩泽; 王志远;
- 关键词:
项目摘要
The terahertz (THz) filters with dynamically tunable central frequency and bandwidth are important for THz communication, spectroscopy detection and spectroscopy imaging. However, the central frequency and the bandwidth of the existing THz filters can not be dynamically tuned..First of all, the project constructs the model of dynamically tunable THz filters which based on microelectromechanical systems (MEMS) reconfigurable metamaterials, and studies the electromagnetic response performance, transmission spectroscopy and reflection spectroscopy of the tunable THz filters by using finite integral method. At the same time, by using equivalent circuit theory, the project sets up an equivalent circuit model of the tuning structures of the MEMS reconfigurable metamaterials and establishes an analysis formula of the resonant frequency. And these are very useful to reveal the mechanism of the tuning of central frequency and bandwidth. Then, the project sets up the MEMS model of the tunable filter and use finite element analysis (FEA) method to study the law of central frequency and bandwidth changing with the applied voltages. Finally, based on the MEMS bulk silicon micromachining process, the project studies the method to fabricate the filter and decrease the insertion losses. Moreover, the method to test the performance of the types is also implemented. The key technologies of the study contain how to effectively tune the bandwidth, decrease the insertion losses and increase the tuning range of frequency. .This study will reveal the mechanism of tuning central frequency and bandwidth of the THz filters which based on the MEMS reconfigurable metamaterials. And it can also provide the theory and technological references for the development of new THz filters and other relational THz devices.
中心频率和带宽动态可调的太赫兹(THz)滤波器在THz通信、光谱探测和光谱成像等领域有十分重要的应用价值,而现有THz滤波器都不能动态调节中心频率和带宽。本项目首先引入微机电系统(MEMS)可重构超材料来构建动态可调THz滤波器,用有限积分方法研究滤波器的透射、反射光谱特性和电磁响应特性,并用等效电路理论建立可重构超材料调谐结构的等效电路模型和谐振频率表达式,以揭示中心频率和带宽调节机理。然后,建立可调THz滤波器的MEMS模型,用有限元分析方法研究中心频率和带宽变化量随驱动电压的变化规律。最后,基于MEMS体硅工艺研究器件加工和减小插损的方法,同时研究用THz时域光谱系统进行样片性能表征和测试的方法。其关键技术是如何有效调节带宽、减小插损和增加频率调节范围。本项目将揭示MEMS可重构超材料对THz滤波器中心频率和带宽调控的物理机理,为新型THz滤波器及相关器件研发提供理论依据和技术参考。
结项摘要
中心频率和带宽动态可调的太赫兹(THz)滤波器在THz通信、光谱探测和光谱成像等领域有十分重要的应用价值,而现有THz滤波器都不能动态调节中心频率和带宽。.本项目首先引入微机电系统(MEMS)可重构超材料来构建动态可调THz滤波器,用有限积分方法研究了滤波器的透射、反射光谱特性和电磁响应特性,并用等效电路理论建立了可重构超材料调谐结构的等效电路模型和谐振频率表达式,揭示出中心频率和带宽调节机理。然后,建立了可调THz滤波器的MEMS模型,用有限元分析方法研究了中心频率和带宽变化量随驱动电压的变化规律。最后,基于MEMS体硅工艺研究了器件加工和减小插损的方法,同时研究了用THz时域光谱系统进行样片性能表征和测试的方法。其关键技术是如何有效调节带宽、减小插损和增加频率调节范围。.本项目重要结果是:1)在理论上,引入镜像电流理论来解释可调滤波器的幅值可调机理;2)引入相变材料氧化钒来构建幅值可调的太赫兹带通滤波器,研究了幅值可调控的机理。3)在实验上,MEMS工艺用于制作可调太赫兹滤波器样片。.本项目研究成果,揭示了MEMS可重构超材料对THz滤波器中心频率和带宽调控的物理机理,对新型THz滤波器及相关器件研发提供了理论依据和技术参考。
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Broadband large-modulation-depth low-current-triggered terahertz intensity modulator based on VO2 embedded hybrid metamaterials
基于VO2嵌入混合超材料的宽带大调制深度低电流触发太赫兹强度调制器
- DOI:10.7567/apex.11.092004
- 发表时间:2018
- 期刊:Applied Physics Express
- 影响因子:2.3
- 作者:Hu Fangrong;Li Yuanyuan;Xu Xinlong;Zhou Yuan;Chen Ying;Zhu Peidong;Zhao Shuai;Jian Wenying;Zhang Wentao;Han Jiaguang;Chen Yuanzhi
- 通讯作者:Chen Yuanzhi
Mechanically tunable metamaterials terahertz dual-band bandstop filter
机械可调超材料太赫兹双频带阻滤波器
- DOI:10.1088/1674-1056/26/7/074219
- 发表时间:2017
- 期刊:Chinese Physics B
- 影响因子:1.7
- 作者:Hu Fangrong;Xu Xin;Li Peng;Xu Xinlong;Wang Yue'e
- 通讯作者:Wang Yue'e
Structural symmetry breaking induced polarization sensitivity enhancement: Used for THz tri-band mechanical tunability
结构对称性破坏激发极化灵敏度增强:用于太赫兹三频机械可调谐性
- DOI:10.1142/s0217984919500325
- 发表时间:2019
- 期刊:Modern Physics Letters B
- 影响因子:1.9
- 作者:Rong Qi;Hu Fangrong;Li Yuanyuan;Yin Shan;Jiang Mingzhu;Li Tong;Li Dongxia;Wang Yue'e
- 通讯作者:Wang Yue'e
Electrically triggered dual-band tunable terahertz metamaterial band-pass filter based on Si3N4-VO2-Si3N4 sandwich
基于Si3N4-VO2-Si3N4夹层的电触发双波段可调谐太赫兹超材料带通滤波器
- DOI:10.1088/1674-1056/28/5/054203
- 发表时间:2019
- 期刊:Chinese Physics B
- 影响因子:1.7
- 作者:Zhao Shuai;Hu Fangrong;Xu Xinlong;Jiang Mingzhu;Zhang Wentao;Yin Shan;Jiang Wenying
- 通讯作者:Jiang Wenying
Real-timely monitoring the interaction between bovine serum albumin and drugs in aqueous with terahertz metamaterial biosensor
太赫兹超材料生物传感器实时监测水溶液中牛血清白蛋白与药物的相互作用
- DOI:10.1016/j.optcom.2016.11.006
- 发表时间:2017
- 期刊:Optics Communications
- 影响因子:2.4
- 作者:Hu Fangrong;Guo Enze;Xu Xin;Li Peng;Xu Xinlong;Yin Shan;Wang Yuee;Chen Tao;Yin Xianhua;Zhang Wentao
- 通讯作者:Zhang Wentao
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Study on split-ring-resonator based terahertz sensor and its application to the identification of product oil
基于开环谐振器的太赫兹传感器研究及其在成品油鉴别中的应用
- DOI:10.1007/s11082-015-0175-5
- 发表时间:2015
- 期刊:Opt Quant Electron (2015) 47:2867–2879
- 影响因子:--
- 作者:胡放荣;张隆辉;徐新龙
- 通讯作者:徐新龙
Manipulating Magnetoinductive Coupling with Graphene-Based Plasmonic Metamaterials in THz Region
在太赫兹区域用基于石墨烯的等离子体超材料操纵磁感应耦合
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:Plasmonics
- 影响因子:3
- 作者:姚泽含;胡放荣;余蕾蕾;徐新龙
- 通讯作者:徐新龙
微加工静电排斥驱动器特性分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:光电工程
- 影响因子:--
- 作者:陶逢刚;姚军;汪为民;庄须叶;张恒;胡放荣;TAO Feng-gang~1;2;YAO Jun~1;WANG Wei-min~1;ZHUANG;2.Graduate University of Chinese Academy of Scienc;3.Department of Electronic Engineering;Guilin Univ
- 通讯作者:Guilin Univ
基于石墨烯的太赫兹双峰单独可调吸波体设计
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:Optics Communications
- 影响因子:2.4
- 作者:张隆辉;胡放荣;徐新龙
- 通讯作者:徐新龙
Tunable surface-plasmon-polariton-like modes based on graphene metamaterials in terahertz region
太赫兹区域基于石墨烯超材料的可调谐表面等离子体极化子模式
- DOI:10.1016/j.commatsci.2015.09.063
- 发表时间:2016
- 期刊:Computational Materials Science
- 影响因子:3.3
- 作者:黄媛媛;王倩;胡放荣;徐新龙
- 通讯作者:徐新龙
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
胡放荣的其他基金
基于类太赫兹频率梳的痕量生物分子无标记检测与识别研究
- 批准号:62065005
- 批准年份:2020
- 资助金额:35 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于超材料的太赫兹波长可调窄带吸波体研究
- 批准号:61265005
- 批准年份:2012
- 资助金额:48.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}