[发明专利]一种利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法及吸波器

权利要求书

1.一种利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：包括，

在双曲超材料膜堆的双曲色散特性基础上，将双曲超材料膜堆调整为亚波长光栅结构，得到双曲超材料光栅，并利用所述双曲超材料光栅自身的电磁场增强效应，实现光吸收率的选择性吸收增强；并通过选择不同的光栅脊宽度W来选择性吸收入射光中不同波段的光。

2.如权利要求1所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：所述双曲超材料膜堆为金属-介质周期膜堆。

3.如权利要求2所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：所述入射光为TM偏振光，并选取其波段为可见光到近红外。

4.如权利要求3所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：当所述金属-介质周期膜堆的一个周期的厚度t_m+t_d远小于入射光波长λ时，金属-介质周期膜堆可以等效为一个各向异性的均匀媒质，对于沿平行和垂直于金属-介质交界面方向的电场，其等效介电常数ε_||和ε_⊥分别为：

ε_||＝fε_m(ω)+(1-f)ε_d；

1/ε_⊥＝[f/(ε_m(ω))]+[(1-f)/ε_d]；

其中，ε_m和ε_d分别为金属和介质的介电常数，f＝t_m/(t_m+t_d)。

5.如权利要求4所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：当所述等效介电常数ε_||或ε_⊥小于零时，所述金属-介质周期膜堆具有双曲色散特性，并在双曲波段内表现出双曲色散曲线。

6.如权利要求1、2、4或5所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：所述双曲超材料膜堆调整为亚波长光栅结构，其为，所述双曲超材料膜堆通过等距阵列排布形成以光栅周期P为固定周期的双曲超材料光栅。

7.如权利要求6所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：所述双曲超材料光栅的光栅周期P小于入射光波长λ。

8.如权利要求1或7所述的利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，其特征在于：吸收光谱曲线在双曲波段内具有吸收峰，所述双曲超材料光栅能够在所述吸收峰处实现光吸收率的选择性吸收增强；

通过改变光栅脊的宽度，能够调整所述吸收峰所对应的波段的位置，通过选择不同的光栅脊宽度W能够选择性吸收入射光中不同波段的光。