基于FDTD的THz热变结构温度谱焚天神剑关键词太赫兹技术Lumerical FDTD热变单元结构温度透射谱线在太赫兹Thz技术蓬勃发展并在多个领域展现出巨大应用潜力的背景下对材料和结构在太赫兹波段光学特性的深入研究至关重要。本文借助Lumerical FDTD软件开展模拟研究采用太赫兹Thz光源照射热变单元结构剖析不同温度条件下该结构的透射谱线特征。模拟结果清晰显示随着温度改变透射谱线呈现出显著且规律的差异。材料设置与仿真导入不同温度情况下的材料参数分别将其命名为TSS-250K、TSS-300K、TSS-350K、TSS-400K查看TSS-400K材料在材料模拟器里的曲线图将仿真带宽设置为“frequency”“View setting”设置为“frequency”、“index”得到的曲线图去下图所示。可以看到拟合曲线和真实材料测量参数的拟合效果贴合效果较好。图3 热变材料在400K下的材料系数结构设计本次所设计的超材料吸收器设计图如图1所示结构图如图2所示。其中结构自下而上依次为介质层、钛酸锶STO材料层与金内嵌层图1右则为单元结构的俯视图矩形的长度py和宽度px均别为1μm镶嵌于STO的Au内嵌层的宽度为0.5μm太赫兹波沿z轴方向垂直入射。对于Au和STO材料已通过计算参数进行深入研究与精确建模。图2 单元结构效果图图3 仿真结构设置情况提取温度谱使用脚本“结构设置”图4以将初始结构的材料进行自动化选取并保存、运行模拟在不同温度下的透射曲线。图4 结构设置脚本仿真完成后使用“温度谱”脚本提取每个温变材料单元的透射谱曲线并将其绘制在同一个图像框中得到的结果如下图所示。可以发现不同温度情况下的材料温度谱曲线呈规律变化符合温变材料的特性。图5 温度谱脚本图6 温度谱线对应温度为250K、300K、350K、400K总结本文基于Lumerical FDTD软件研究太赫兹光源照射热变单元结构在不同温度下的透射谱线。通过设置材料参数、设计超材料吸收器结构利用脚本自动化模拟与提取数据发现不同温度下材料透射谱线呈规律变化验证温变材料特性为太赫兹技术温度相关研究提供参考。