[实用新型]一种太赫兹频段可调多带吸波体

说明书

技术领域

本实用新型涉及太赫兹技术领域，具体涉及一种太赫兹频段可调多带吸波体。

背景技术

THz波(太赫兹波)或称为THz射线(太赫兹射线)是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间。太赫兹波对很多介电材料和非极性液体具有很强的穿透性和很高的安全性；尤为重要的是，太赫兹波段包含丰富的光谱信息，大量有机分子在太赫兹频段表现出强烈的吸收和色散特性，因此，太赫兹光谱不仅可用于光谱成像和物质形貌识别，而且可用来进行物质成分鉴定。

在太赫兹技术的开发和利用中，检测太赫兹信号具有举足轻重的意义。其中太赫兹探测器则是太赫兹系统的核心器件，现有的直接太赫兹探测器大多采用热效应探测器。然而，由于热效应太赫兹探测器是宽带响应，因此没有频率选择性，不利于进行高灵敏度和高光谱分辨率的光谱探测。

虽然将太赫兹吸波体制作在探测器的接收表面，能够大大提高太赫兹探测器的探测灵敏度和频率选择性。但是，由于现有太赫兹频段吸波体的吸收峰数量不超过2个，少于很多材料在太赫兹频段的特征吸收峰数量，因此不利于对材料进行高灵敏度的光谱探测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太赫兹频段可调多带吸波体，其能够有效增加太赫兹频段吸波体的吸收峰数量，并可通过改变吸波体的结构参数实现对各个吸收峰位置的精确调控。

为解决上述问题，本实用新型所设计的一种太赫兹频段可调多带吸波体，包括至少4个呈矩阵排列的吸波体单元，其中每个吸波体单元均主要由含硅基体、金属层、介质体、金属十字叉和空心田字框组成。金属层的上下表面分别与介质体的下表面和含硅基体的上表面相贴，其中介质体位于金属层的正上方、含硅基体位于金属层的正下方。空心田字框水平贴附于介质体的上表面，金属十字叉则水平嵌设在介质体的中部，空心田字框所处平面与金属十字叉所处平面相平行。金属十字叉的几何中心与空心田字框的几何中心重合，而且构成金属十字叉的2条金属条的中心轴线与构成空心田字框的内部4条金属叉齿的中心轴线重合。

上述方案中，金属层、金属十字叉和空心田字框最好由金属材料制成。

上述方案中，金属层、金属十字叉和空心田字框的厚度最好介于0.1～1.0微米之间。

上述方案中，介质体最好由聚合物或者氧化物制成。

上述方案中，金属层与金属十字叉之间的距离、以及空心田字框与金属十字叉之间的距离最好介于0.2～10微米之间。

上述方案中，每个吸波体单元的横剖面均为正方形。

上述方案中，矩阵的边长最好大于入射太赫兹波束的1.3倍。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、采用空心田字框、金属十字叉、金属底板和两层介质构成太赫兹频段可调多带吸收体的核心部分，上述结构能够使得太赫兹探测器的吸收峰数增加；

2、可根据使用需求灵活改变空心田字框和金属十字叉的几何参数，即可通过改变空心田字框和金属十字叉的线条长度和宽度，以实现每个吸收峰位置精确调控；

3、本实用新型在太赫兹生物传感、热探测器和高灵敏度光谱探测领域具有十分重要的应用价值。

附图说明

图1为吸波体单元的立体结构示意图；

图2为吸波体单元结构中金属十字叉的结构示意图；

图3为吸波体单元结构中空心田字框的结构示意图；

图4为2×2个吸波体单元组成的二维阵列式太赫兹频段可调多带吸波体的顶视图；

图中标示：1、硅基体；2、金属层；3、介质体；4、金属十字叉；4-1、金属条；5、空心田字框；5-1、金属叉齿；5-2、金属框条。

具体实施方式