[实用新型]周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器。

背景技术

太赫兹（1THz＝1E12Hz）技术是20 世纪80年代末发展起来的一种高新技术，近年来颇受关注，它在基础研究、工业应用、生物医学等领域有相当重要的应用前景。太赫兹辐射在19 世纪已经为人们所认识，但是，由于没有稳定的辐射源和探测器，对于太赫兹谱段的物质特性一直是科学界的“真空地带”。美国贝尔实验室的奥斯顿等人在研究超快半导体现象时，发现了砷化镓光电导探测效应，有关结果在美国权威杂志《科学》上发表，引发了科学界的广泛关注，成为20 世纪末的热门课题。

实际应用中，太赫兹波吸收器以其相对较低的体积，密度低，窄频带响应，在太赫兹热成像技术中有重要的应用。我当前国内外研究的并提出过的太赫兹波吸收器结构很少，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波吸收器来支撑太赫兹波应用领域的发展。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器。

本实用新型公开了一种周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器。它包括信号输入端、传输层、基体、金属层结构；传输层、基体、金属层结构顺次相连，传输层的厚度为1~2μm，传输层具有N×N个等间距放置的开口式回字金属周期单元，N为自然数；信号从信号输入端输入，依次经过传输层、基体到金属层结构，实现对太赫兹波的吸收。

所述的基体的厚度为500~520μm。所述的金属层结构的厚度为1~2μm。所述的两个相邻的开口式回字形周期单元的间距为10~12μm。所述的开口式回字形周期单元具内、外两个开口正方形，外开口正方形的边长为70～75μm，内开口正方形的边长50～55μm，内、外开口正方形侧边的宽度均为5～7μm，内、外开口正方形的开口宽度为6～8μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，传输层的材料为铜，金属层结构的材料为铜。

本实用新型具有频率吸收性好、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作等优点。

附图说明

图1是周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器的结构示意图；

图2是本实用新型的传输层的结构示意图；

图3是周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器的太赫兹波吸收器性能曲线。

具体实施方式

如图1~3所示，周期性开口式回字形结构的太赫兹波吸收器包括信号输入端1、传输层2、基体3、金属层结构4；传输层2、基体3、金属层结构4顺次相连，传输层2的厚度为1~2μm，传输层2具有N×N个等间距放置的开口式回字金属周期单元5，N为自然数；信号从信号输入端1输入，依次经过传输层（2）、基体3到金属层结构4，实现对太赫兹波的吸收。

所述的基体3的厚度为500~520μm。所述的金属层结构4的厚度为1~2μm。所述的两个相邻的开口式回字形周期单元5的间距为10~12μm。所述的开口式回字形周期单元5具内、外两个开口正方形，外开口正方形的边长为70～75μm，内开口正方形的边长50～55μm，内、外开口正方形侧边的宽度均为5～7μm，内、外开口正方形的开口宽度为6～8μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，传输层2的材料为铜，金属层结构4的材料为铜。

 实施例1，设定各参数值如下：

结构单元个数N=100，基体的厚度为500μm。金属层结构的厚度为1μm。两个相邻的回字金属周期单元的间距为10μm。开口式回字形周期单元具内、外两个开口正方形，外开口正方形的边长为70μm，内开口正方形的边长50μm，内、外开口正方形侧边的宽度均为5μm，内、外开口正方形的开口宽度为6μm。。所述的基体的材料为高阻硅材料，缺口式回字形金属的材料为铜，金属层结构的材料为铜。用太赫兹时域光谱仪测得太赫兹波吸收器的性能曲线如图4所示。在中心频率点0.335THz时，太赫兹波吸收率接近于0.99。表明该结构具有良好的太赫兹波吸收性。