用于提取材料与超材料参数的太赫兹时域光谱时迹分析
光学
2019-04-25 v4
摘要
我们报告了一种方法及相关的开源软件 Fit@TDS，其可在普通个人计算机上运行。该方法基于对太赫兹时域光谱系统的时间迹数据进行拟合，从而能够提取介电样品的折射率以及超表面的共振参数（品质因数、吸收损耗等）。该软件包含了从频域数据提取折射率的常用方法。然而这些方法存在局限，例如在噪声水平较高或吸收峰使吸收谱饱和而将信号降至噪声水平时。我们的软件允许使用一种新方法，直接从时迹拟合折射率。其思想是通过参数化物理模型（Drude-Lorentz 模型与时域耦合模理论）对材料或超材料建模，并将所得折射率代入传播模型以模拟时迹。随后使用优化算法反推对应于所研究材料/超材料的模型参数。本文中我们解释了该方法，并在虚构样品上测试以探究所提模型的可行性与可靠性。最后，我们在高阻硅、乳糖及石英上金超表面等真实样品上使用 Fit@TDS，以展示我们方法的能力。
引用
@article{arxiv.1810.12567,
title = {THz-TDS time-trace analysis for the extraction of material and metamaterial parameters},
author = {Romain Peretti and Sergey Mitryukovskiy and Kevin Froberger and Aniss Mebarki and Sophie Eliet-Barois and Mathias Vanwolleghem and Jean-Francois Lampin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.12567},
year = {2019}
}