Wechselwirkung mikrostrukturierter metallischer Oberflächen mit elektromagnetischen Feldern im THz-Frequenzbereich

Ziel des beantragten Projektes ist die Untersuchung der wehselwirkung电磁学Strahlung in太赫兹频率（约0.1 - 5太赫兹）mit subwellenlängen groß ßen metalischen microstrukturen mit Hilfe von数值模拟和vergleichenden实验。另外，simulationsverfaren werden用有限差分法（finite -差分法）模拟了在时域有限差分（FDTD）下的时域有限差分，并在时域有限差分（FDTD）下模拟了时域有限差分（FDTD）下的时域有限差分，在时域有限差分（FDTD）下模拟了时域有限差分（FDTD）下的时域有限差分，在时域有限差分（FDTD）下模拟了时域有限差分（FDTD）下的时域有限差分（FDTD）。der Größe der struckturen und der Eindringtiefe im metal <s:2> berbr<e:1> ckt and someit mit bewältigbarem Rechenaufwand die exakte Simulation ermöglicht。Damit soll die fgr genaue numerische method bisher no existierende lden .频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法geschlossen werden.频率频谱法minkrowellenwerden .频率频谱法meshaveren .频率频谱法meshaveren .频率频谱法meshaveren .频率频谱法meshaveren。Unser numerisches Verfahren wurde bisher her <s:1>模具模拟der wehselwirkung mit unstrukturierten Metalloberflächen erfolgreich angewendet and soll nin Rahmen diesesprojektes fender Untersuchung von metallischen microstrukturen eingesetzt werden。建立了ausgewählten结构变形仿真系统，并进行了实验研究。Geplant ist under anderem das Studium der Wellenleitung entlang microstruckturierten Oberflächen, die Untersuchung der erhöhten Transmission durch periodische Subwellenlängen-Lochgitter oder der Feldpropagation durch “ Metamaterialien ”。数据用户Simulationsverfahren prinzipiell im gesamten frequency - spectrum angewendet werden kann lässt sihiermit auch die Übertragbarkeit等离子体光学效应(plasmonen-optischer Effekte im terahertz - frequency - Bereich hin zu rzeren Wellenlängen (z.b.n ahes Infrarot odersichtberer Bereich) untersuchen。在此基础上，建立了一种新的方法，使其能够有效地操纵光学器件，并使其能够有效地控制金属结构。

Ziel des beantragten Projektes ist die Untersuchung der Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung im Terahertz-Frequenzbereich (ca. 0.1 – 5 THz) mit subwellenlängen großen metallischen Mikrostrukturen mit Hilfe von numerischen Simulationen und vergleichenden Experimenten. Als Simulationsverfahren werden wir eine von uns entwickelte Erweiterung der Finiten-Differenzen Methode in der Zeitdomäne (FDTD) einsetzten, welche durch eine flexibel angepasste Verfeinerung des Diskretisierungsgitters im Bereich der Mikrostrukturen den Skalenunterschied zwischen der optischen Wellenlänge bzw. der Größe der Strukturen und der Eindringtiefe im Metall überbrückt und somit mit bewältigbarem Rechenaufwand die exakte Simulation ermöglicht. Damit soll die für genaue numerische Methoden bisher noch existierende Lücke im Frequenzspektrum geschlossen werden, zwischen dem mittleren infraroten Bereich, wo exakte Simulationsmethoden existieren, und dem Mikrowellenbereich, wo aufgrund des enormen Skalenunterschieds die Metalle in der Regel als perfekte Leiter angenommen werden.Unser numerisches Verfahren wurde bisher für die Simulation der Wechselwirkung mit unstrukturierten Metalloberflächen erfolgreich angewendet und soll nun im Rahmen dieses Projektes für die Untersuchung von metallischen Mikrostrukturen eingesetzt werden. An ausgewählten Strukturen werden Simulationen durchgeführt und diese mit experimentellen Untersuchungen verglichen. Geplant ist unter anderem das Studium der Wellenleitung entlang mikrostrukturierten Oberflächen, die Untersuchung der erhöhten Transmission durch periodische Subwellenlängen-Lochgitter oder der Feldpropagation durch ”Metamaterialien”. Da unser Simulationsverfahren prinzipiell im gesamten Frequenzspektrum angewendet werden kann lässt sich hiermit auch die Übertragbarkeit plasmonen-optischer Effekte im Terahertz-Frequenzbereich hin zu kürzeren Wellenlängen (z.B. nahes Infrarot oder sichtbarer Bereich) untersuchen. Das in dem Arbeitsvorhaben erarbeitete Verständnis könnte zur Entwicklung neuartiger Konzepte der Manipulation optischer Nahfelder mit Hilfe von metallischen Strukturen beitragen.