[实用新型]周期性带枝节双环双开口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带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器。 

背景技术

太赫兹波段处于微波毫米波与红外线光学之间，是电子学与光子学之间的过渡区。由于太赫兹在电磁波谱的特殊位置，科学研究和技术应用上的空白点很多，因此太赫兹波段也被称为太赫兹空白。 

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，提供一种周期性带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器。 

本实用新型公开了一种周期性带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端、带枝节双环双开口金属传输层、基体、金属层结构；带枝节双环双开口金属输层与基体相连，带枝节双环双开口金属传输层包括N×N个带枝节双环双开口周期单元；带枝节双环双开口周期单元包括一个开口环结构和带枝节开口环结构；信号从信号输入端输入，依次经过带枝节双环双开口金属传输层、基体、之后到金属层结构，带枝节双环双开口金属传输层实现对吸收频率的选择，金属层结构实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的带枝节双环双开口金属传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为300～350μm。所述的金属层结构的厚度为1～2μm。相邻的所述带枝节双环双开口周期单元的间距为10～12μm。所述开口环结构外半径为65～70μm，宽度为4～5μm，开口宽度为4～5μm。所述的带枝节开口环结构外半径为30～35μm，金属宽度为4～5μm，开口宽度为4～5μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，带枝 节双环双开口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是周期性带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器的结构示意图； 

图2是本实用新型的带枝节双环双开口金属传输层的结构示意图； 

图3是本实用新型的带枝节双环双开口周期单元的结构示意图； 

图4是周期性带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器的性能曲线。 

具体实施方式

如图1～3所示，周期性带枝节双环双开口结构的太赫兹波吸收器包括信号输入端1、带枝节双环双开口金属传输层2、基体3、金属层结构4；带枝节双环双开口金属传输层2与基体3相连，带枝节双环双开口金属传输层2上包括N×N个带枝节双环双开口周期单元5，带枝节双环双开口周期单元5包括一个开口环结构6和带枝节开口环结构7；信号从信号输入端1输入，依次经过带枝节双环双开口金属传输层2、基体3、之后到金属层结构4，带枝节双环双开口金属传输层2实现对吸收频率的选择，金属层结构4实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的带枝节双环双开口金属传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为300～350μm。所述的金属层结构4的厚度为1～2μm。相邻的所述带枝节双环双开口周期单元5的间距为10～12μm。所述的开口环结构6外半径为65～70μm，宽度为4～5μm，开口宽度为4～5μm。所述带枝节开口环结构7外半径为30～30μm，金属宽度为4～5μm，开口宽度为4～5μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，带枝节双环双开口金属传输层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，所述的带枝节双环双开口金属传输层的厚度为2μm。所述的基体的厚度为300～350μm。所述的金属层结构的厚度为2μm。相邻的所述带枝节双环双开口周期单元的间距为12μm。开口环结构外半径为70μm，宽度为5μm，开口宽度为5μm。带枝节开口环结构外半径为35μm，金属宽度为5μm，开口宽度为5μm。基体的材料为高阻硅材料，带枝节双环双开口金属传输层的材料为铜，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0.825THz时吸收率接近于0.99，表明具有良好的吸收性。