[实用新型]太赫兹宽频带吸收器

说明书

本实用新型公开了一种太赫兹宽频带吸收器。它包括底层金属层、中间介质层和开口谐振层；开口谐振层由三个环形贴片、三个开口环和一个正方形贴片组成，其中正方形贴片位于吸收器的中心位置，三个开口环和三个环形贴片依次相间排列。本实用新型具有结构简单，吸收频带宽，尺寸小，易加工等优点。

本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种太赫兹宽频带吸收器。

背景技术

太赫兹技术是二十世纪80年代末发展起来的一种新技术。太赫兹波独特的频率范围(位于微波频段和光频段之间)覆盖了多数大分子物质的分子振动和转动光谱，因此多数大分子物质在太赫兹频段无论其吸收谱、反射谱还是发射谱都具有明显的指纹谱特性，这一点是微波所不具备的。太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质，如：瞬态性、低能性等，这些特点决定了太赫兹技术在工业应用领域、医学领域、通信领域以及生物等领域中有相当重要的应用前景。因此太赫兹技术以及太赫兹器件的研究逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。

吸收器作为太赫兹应用技术中不可或缺的器件，加大吸收器的研究力度将有利于太赫兹技术的发展。而现存吸收器中普遍存在结构复杂，吸收效率低以及无法满足宽频带吸收等缺点。针对以上缺点，本实用新型设计了一种结构简单且具有宽频带吸收特性的太赫兹宽频带吸收器。

发明内容

本实用新型提供一种太赫兹宽频带吸收器，技术方案如下：

太赫兹宽频带吸收器包括底层金属层、中间介质层和开口谐振层；开口谐振层由三个环形贴片、三个开口环和一个正方形贴片组成，其中正方形贴片位于吸收器的中心位置，三个开口环和三个环形贴片依次相间排列。

所述的金属层的材料为金，边长为72μm，厚度为0.2μm。所述的中间介质层的材料为聚甲基丙烯酰亚胺，边长72μm，厚为25μm。所述的开口谐振层的材料为Ta2N3，厚度为0.5μm；吸收器中心正方形贴片的边长为22μm；开口环1、开口环2、开口环3的外边长分别为43μm、33μm、25μm；环形贴片1、环形贴片2、环形贴片3的外边长分别为52μm、40μm、30μm。

本实用新型具有结构简单，吸收频带宽，尺寸小，易加工等优点。

附图说明

图1是太赫兹宽频带吸收器三维结构示意图；

图2是太赫兹宽频带吸收器主示意图；

图3太赫兹宽频带吸收器性能曲线图。

具体实施方式

如图1～图2所示，太赫兹宽频带吸收器包括底层金属层1、中间介质层2和开口谐振层3；开口谐振层3由环形贴片1、环形贴片2、环形贴片3和开口环1、开口环2、开口环3以及正方形贴片组成，其中正方形贴片位于吸收器的中心位置，环形贴片1、开口环1、环形贴片2、开口环2、环形贴片3、开口环3以吸收器中心为中心点依次排列在中间介质层2上。

所述结构以及经电磁仿真软件CST优化后的尺寸如下：金属层1的材料为金，边长为72μm，厚度为0.2μm。中间介质层2的材料为聚甲基丙烯酰亚胺，边长72μm，厚为25μm。开口谐振层3的材料为Ta2N3，厚度为0.5μm；吸收器中心正方形贴片的边长为22μm；开口环1、开口环2、开口环3的外边长分别为43μm、33μm、25μm；环形贴片1、环形贴片2、环形贴片3的外边长分别为52μm、40μm、30μm。

实施例1

太赫兹宽频带吸收器：

本实施例中，基于超材料太赫兹吸收器的结构和各部件形状如上所述，因此不再赘述。但各部件的具体参数如下：金属层边长为72μm，厚度为0.2μm。中间介质层边长72μm，厚为25μm。开口谐振层的厚度为0.5μm；正方形贴片的边长为22μm；开口环1、开口环2、开口环3的外边长分别为43μm、33μm、25μm；环形贴片1、环形贴片2、环形贴片3的外边长分别为52μm、40μm、30μm。经过CST仿真得到的吸收率曲线图如图3所示。由图可知，在0.87THz～2.54THz频率段，吸收器吸收率均在90％以上，实现了宽频带吸收特性。