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太赫兹声子极化激元的产生及与金属天线的相互作用
Published in 2015
“极化激元”是固体物理学中的重要概念，泛指各种极性元激发与光子的耦合。其中，声子极化激元是指晶格振动的声子与电磁场中的光子相互耦合的一种极化激元波。使用飞秒光在铁电晶体铌酸锂中通过光学非线性效应可产生声子极化激元，其频率位于太赫兹波段，在晶格的振动弛豫、太赫兹光谱、与介观微结构作用等领域已有广泛应用。 声子极化激元涉及电磁场和晶格场的耦合问题，其形式满足黄昆方程。我们使用 COMSOL Multiphysics® 的多物理场（偏微分方程组以及射频模块）模拟了块状铌酸锂晶体中产生声子极化激元波的产生和传输。 铌酸锂晶体作为太赫兹应用的集成化平台，可通过在平板波导上引入微结构实现对太赫兹波的调控。诸多手段中，太赫兹天线作为电磁场的传播场与局域场转换的关键部件，对太赫兹通信和太赫兹光谱等领域都有不可替代的作用。基于这一点，我们设计了一种尖端相对的棒状天线结构，使用 COMSOL Multiphysics 的射频模块模拟了其对太赫兹波的响应，发现相对于普通的对称阵子天线，其电场局域增强效果更为显著，对下一步研究声子极化激元非线性提供了思路。
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