ISBN 9783843921220

978-3-8439-2122-0, Reihe Optik

Peter Weis
Hybride Kopplung in passiven und aktiven Terahertz-Metamaterialien

222 Seiten, Dissertation Technische Universität Kaiserslautern (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Seit Beginn der Metamaterialforschung im Jahre 1996 hat sich diese Disziplin der Optik von einem Feld der Grundlagenforschung zu einem anwendungsnahen Wissenschaftsbereich gewandelt. Diese rasante Entwicklung ist dem großen Potenzial geschuldet, welches dieser Optikdisziplin innewohnt. Metamaterialien bieten die Möglichkeit ein Design-Material zu erstellen und an die konkreten Anforderungen der vorgesehenen Anwendung anzupassen. Sie überschreiten somit die eingefahrenen und begrenzten Möglichkeiten natürlicher Materialien. Dies wurde der Forschungsgemeinschaft schon früh anhand neuartiger optischer Elemente wie der perfekten Linse oder der Tarnkappe aufgezeigt, welche die Vorstellungskraft der Wissenschaftler inspirierten. Besonders großes Potenzial werden Metamaterialien für den Terahertz-Spektralbereich zugesprochen.

In dieser Arbeit werden hybride Metamaterialien untersucht, deren Eigenschaften nicht allein durch eine makroskopische Struktur, sondern durch Kopplung an ein passives oder aktives Medium geprägt werden. Die vorgestellten hybriden Metamaterialien bieten Lösungen für dynamisch abstimmbare, verlustreduzierte oder verlustkompensierte Metamaterialien an. Dabei wird mit Graphen ein recht neues und ungewöhnliches Medium verwendet und dessen Kopplung mit Metamaterialien studiert. Die hybriden Metamaterialien werden analytisch wie numerisch und, wenn möglich, experimentell untersucht.