Perfeccionamiento de dispositivos a alta frecuencia usando metamateriales: lente binaria de Fresnel y lente super-oscilatoria
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Fecha
2017Autor
Versión
Acceso abierto / Sarbide irekia
Tipo
Trabajo Fin de Grado/Gradu Amaierako Lana
Impacto
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nodoi-noplumx
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Resumen
El trabajo propuesto trata en primer lugar del diseño, simulación, construcción y medición
experimental de dos lentes binarias cuadradas zonadas de Fresnel (BSFZPL, por sus siglas en
inglés) utilizando metamateriales (MTM): Una lente MTM-MTM y una lente dieléctrico-MTM,
como los dos componentes de las distintas zonas de Fresnel. Se revisa completamente el proceso
de diseño y después se simula ...
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El trabajo propuesto trata en primer lugar del diseño, simulación, construcción y medición
experimental de dos lentes binarias cuadradas zonadas de Fresnel (BSFZPL, por sus siglas en
inglés) utilizando metamateriales (MTM): Una lente MTM-MTM y una lente dieléctrico-MTM,
como los dos componentes de las distintas zonas de Fresnel. Se revisa completamente el proceso
de diseño y después se simulan ambas lentes caracterizando su respuesta espectral y los planos
focales. Se comprueba que el rendimiento de la lente MTM-MTM es superior; la peor respuesta
de la lente MTM-dieléctrico podría deberse a la difracción que se produce en las interfaces metaldieléctrico
de los bordes del metamaterial. A continuación, se construye la lente MTM-MTM
mediante la técnica de fotolitografía y se caracteriza experimentalmente.
La segunda parte de este trabajo trata sobre el diseño y simulación de una lente superoscilatoria
(SOL) utilizando metamateriales para aumentar la transmisividad de estas lentes que
típicamente se basan en áreas opacas y transparentes. A través de un proceso analítico de
optimización se obtiene un foco, a la longitud focal de 9.33λ0, que está por debajo del límite
clásico de difracción. Esta solución analítica ha sido validada mediante simulación. [--]
The proposed work deals in the first place with the design, simulation, construction and
experimental measurement of two different Fresnel square Fresnel zone plate lenses (BSFZPL)
using metamaterials (MTM): A MTM-MTM lens and a dielectric-MTM lens, as the two
components of the different zones. We review the full design process and, subsequently, the
simulation of both lenses is carried out, ...
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The proposed work deals in the first place with the design, simulation, construction and
experimental measurement of two different Fresnel square Fresnel zone plate lenses (BSFZPL)
using metamaterials (MTM): A MTM-MTM lens and a dielectric-MTM lens, as the two
components of the different zones. We review the full design process and, subsequently, the
simulation of both lenses is carried out, completely characterizing their spectral response and
focal planes. From the simulation results it is found that the overall performance of the MTMMTM
lens is better than the performance of the MTM-dielectric lens. The worse response of the
MTM-dielectric lens could be because of the diffraction produced at the edges of the MTM.
Construction and experimental measurement of the MTM-MTM is performed.
The second part of this work deals with the design and simulation of a super-oscillatory lens
(SOL) using metamaterials to increase the transmissivity of these lenses that are usually based on
opaque and transparent areas. Through an analytical process of optimization, a subwavelength
focal spot is created at the design focal length of 9.33λ0 that is beyond the diffraction limit. This
analytical solution has been validated in the simulation domain. [--]
Materias
Terahertz,
Lenses,
Metamaterials,
Super-oscillation,
Optimization,
Photolithography
Titulación
Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación por la Universidad Pública de Navarra /
Telekomunikazio Teknologien Ingeniaritzako Graduatua Nafarroako Unibertsitate Publikoan