前言

電磁感應(yīng)透明（EIT）最早在量子力學(xué)中提出，但是量子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件十分苛刻且費(fèi)用較高，超材料的出現(xiàn)對(duì)電磁感應(yīng)透明的研究提供了一種新的方法。利用超材料單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，通過(guò)排列不同結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)操控電磁波而且能夠在常溫下實(shí)現(xiàn)類(lèi) EIT 效應(yīng)，極大地降低了量子系統(tǒng)中 EIT 效應(yīng)的苛刻實(shí)驗(yàn)條件，吸引了廣大研究人員的興趣與研究。EIT 超表面的窄帶、高效透射窗口可用作濾波器和光開(kāi)關(guān)器件。依據(jù) Kramers-Kronig 關(guān)系，吸收頻譜的強(qiáng)烈色散效應(yīng)將導(dǎo)致折射率的劇烈變化，因此 EIT 透明窗口頻率處的群折射率增加并導(dǎo)致群速度降低，利用該效應(yīng)可將 EIT 介質(zhì)制作為慢光器件。同時(shí)，EIT超表面對(duì)于一些特殊物質(zhì)的靈敏度較高，也可以只作為超表面?zhèn)鞲衅鳌?/p>

單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這里為了方便起見(jiàn)，采用最簡(jiǎn)單的EIT結(jié)構(gòu)（CW和SSR耦合）為例，模型如下：

本文的設(shè)計(jì)頻段為0.4-0.8THz頻段，入射光偏振方向?yàn)閥方向。仿真結(jié)構(gòu)如下：

電場(chǎng)和表面電流分析

從上圖可知，EIT的產(chǎn)生頻率為0.627THz附近。EIT處的電場(chǎng)和表面電流圖分布如下：

從圖中可以看出，SSR的電場(chǎng)強(qiáng)度和表面電流強(qiáng)度均大于CW結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度，通過(guò)單獨(dú)仿真CW和SSR可以得到其單獨(dú)響應(yīng)的對(duì)應(yīng)譜線，在y極化方向上，CW被激發(fā)，SSR不能被激發(fā)，但由于兩個(gè)結(jié)構(gòu)有耦合因此可以產(chǎn)生EIT現(xiàn)象。

擬合計(jì)算

基于EIT是由于兩個(gè)結(jié)構(gòu)耦合產(chǎn)生，可以利用耦合模方程對(duì)仿真譜線進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果如下：

通過(guò)調(diào)整超表面單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)不同頻率段下的EIT結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以通過(guò)耦合模方程對(duì)其的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行研究和理論計(jì)算。