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在共面波导上加载集总电容电感制备单负材料

来源:    作者:     发布时间:2013-02-28 16:56:53     点击数:

周期性的影响在制备特异材料时,由于制备精度的问题,有时很难保证所有单元的长度都确切地相等。正如大家所知,对于通常的光子晶体,周期性的破坏对光子带隙有很大的影响。接下来笔者将有意破坏加载电容及电感的周期性,来研究周期性的破坏对特异材料传输特性的影响。按照与前述周期性结构完全相同的参数制作了一个9单元的非周期样品,该样品在保证总长度不变的情况下(与周期性结构的特异材料比较),每个单元的长度不再均是8mm,而是从6miil到10mill任意取值。图5给出了周期性结构和非周期性结构两种情况下&l参数的比较。由图5可以看出,加载电容及电感周期性的破坏,对特异材料的单负带隙几乎没有影响。该特性有助于制备单负材料时对加工精度的要求不那么苛刻。

对称性的影响为研究电感不对称的情况,把每个单元中互相对称的两个电感中的一个去掉,看是否仍有单负带隙存在。如果仍然能够实现单负带隙的话,那么就可以省去一半加载的电感,同时还增加了可以选择的电感的数值。笔者制备了如图6(a)所示的电感不对称的结构,该结构加载的电容及电感值是C=5.1pF,L=4.7nH。其他参数均与l节所述相同。图7给出了该结构的昆,参数之模拟值与实验值。由图7可知,电感的对称性被破坏以后,同样能够获得单负带隙。也就是说,通过图6(a)所示结构仍然能够获得单负材料。此外,笔者从模拟和实验值发现,当把电感放在同一侧时(如图6(b)所示),将无法得到单负带隙。

通过在共面波导传输线上加载集总电容及电感元件成功制备出了电单负材料和磁单负材料。另外,还发现当加载电容及电感的周期性被破坏时,仍然能够获得单负材料并且单负带隙的频率范围也基本不受影响;当加载电感的对称性被破坏时,如果电感分布在中心导带的两侧,仍然能够获得单负材料。1

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