[实用新型]周期性开口式申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申字形结构的太赫兹波吸收器。 

背景技术

太赫兹（1 THz＝1e12 Hz）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申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申字形结构的太赫兹波吸收器。它包括信号输入端、开口式申字形金属传输层、基体、金属层结构；开口式申字形金属传输层与基体相连，开口式申字形金属传输层上包括N×N个开口式申字形金属周期单元，N为自然数，开口式申字形金属周期单元包括一个开口式申字形环结构；信号从信号输入端输入，依次经过申字形金属传输层、基体至金属层结构实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的开口式申字形金属传输层的厚度为1~2μm。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。所述的一个相邻的开口式申字形周期单元的间距为10~12μm。所述的正方形大框边长70μm，宽度为5μm，缺口长度为6μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，开口式申字形金属传输层的材料为铜，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是周期性开口式申字形结构的太赫兹波吸收器的结构示意图； 

图2是本实用新型的开口式申字形金属传输层的结构示意图；

图3是本实用新型的开口式申字形周期单元的结构示意图；

图4是周期性开口式申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，周期性开口式申字形结构的太赫兹波吸收器包括信号输入端1、开口式申字形金属传输层2、基体3、金属层结构4；开口式申字形金属传输层2与基体3相连，开口式申字形金属传输层2上包括N×N个开口式申字形金属周期单元5，N为自然数，开口式申字金属周期单元5包括一个开口式申字形结构6；信号从信号输入端1输入，依次经过开口式申字形金属传输层2、基体3至金属层结构4实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的开口式申字形金属传输层2的厚度为1~2μm。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。所述的一个相邻的开口式申字形周期单元5的间距为10~12μm。所述的正方形大框边长70μm，宽度为5μm，缺口长度为6μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，开口式申字形金属传输层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N=100，开口式申字形金属传输层的厚度为1μm。基体的厚度为500μm。金属层结构的厚度为1μm。一个相邻的开口式申字形金属周期单元的间距为10μm。正方形大框边长70μm，宽度为5μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，开口式申字形金属的材料为铜，金属层结构的材料为铜。吸收系数公式A=1-R-T（A为吸收率，R为反射率，T为透过率）用THz-TDS测得该吸收器在中心频率点为1.002THz时吸收率接近于0.91，表明具有良好的吸收性。