[发明专利]一种基于石墨烯超表面宽带可调的吸波器的方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯超表面宽带可调吸波器的方法，其中，所述吸波器包括三层结构：基底、介质层以及石墨烯超表面，其特点在于包括以下步骤：

步骤(1).在频率为15THz～25THz的电磁波工作带宽内，研究石墨烯超表面不同形状尺寸的孔径结构的电磁特性，通过对结构单元的设计，找出多个可以响应不同频率波段的结构，从而实现对不同频率的入射电磁波进行调制；

步骤(2).通过扫描参数得出最优化吸波器结构，利用传输线理论，通过介质层进行阻抗变换来实现阻抗；

步骤(3).确定最优参数结构的吸波器，根据从吸波率、阻抗匹配、衰减特性所阐述的吸波器物理机制，得出此吸波器的吸收率接近100％。说明了自由空间与该结构在谐振频率点实现完美阻抗匹配，磁谐振和电谐振实现了同步。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯超表面宽带可调吸波器的方法，在步骤(3)中，利用了传输线理论和介质层理论，有一部分会直接被反射到自由空间形成反射波，剩余的部分以透射波形式入射至结构内部，一部分以欧姆损耗转换成热能或其它形式的能，一部分以透射波形式继续向前传播。因此，电磁波吸收率表达式为：

A(ω)＝1-R(ω)-T(ω)＝1-|S₁₁|²-|S₂₁|² (1)

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯超表面宽带可调吸波器的方法，在步骤(2)中，描述了此结构一共包含三层，从上往下分别是：不同圆形排列组合的石墨烯超表面结构，厚度为1725nm的二氧化硅介质层和厚度为100nm，电导率为4.56×107s/m的金属底板。上层圆形结构具体参数为：中心圆环的内径和外径分别是300nm和1350nm，分散在与x轴成正负45°的方向上的四个圆形的半径均为95nm；结构周期为2750nm。通过仿真在16.97THz、20.21THz和23.18THz三处出现了谐振频率点。而相对应的是，反射率的曲线则是在相同谐振频率点处出现明显的谷峰。值得提出的是，这三处谐振频率点吸收基本都达到100％。