[发明专利]一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器

说明书

本发明涉及一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器，包括若干个顺次排列的吸波单元，每个吸波单元包括从下到上依次贴合的导电反射层、介质层和微结构单元层，所述微结构单元层由四个相同的等腰直角三角形单元绕微结构单元层的中心点经四重旋转后形成，每个等腰直角三角形单元由一个大等腰直角三角形和一个小等腰直角三角形组成，每个等腰直角三角形单元中，大等腰直角三角形和小等腰直角三角形的斜边贴近且平行。该吸波器结构简单、厚度薄，在4.1‑4.7μm中红外波段有四个吸收峰，且吸收率高，在军事、环境监测和成像系统等领域具有很大的应用潜能。

技术领域

本发明属于红外超材料技术领域，具体涉及一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器。

背景技术

超材料指的是一类具有人工设计结构的复合材料，之所以称之为超材料，是因为具有天然材料不具备的某些超常的电磁特性。电磁超材料凭借特定的人工结构能够对电磁波的相位、振幅以及偏振态进行调控，从而实现各种超常的物理现象，可以实现例如负折射率、电磁隐身、完美透镜完美吸收等特殊功能。超材料吸波器是一种通过特殊机构和材料，可以将入射到其表面的电磁波能量转化为其他能量损耗掉的器件。

中红外辐射通常定义为波长在2.5-25μm范围内的电磁波，其不仅可用于分子含量的检测和分子类型的鉴定，还可以实现分子的成像，从而在军事、环境监测、医学治疗以及基础研究等领域具有广泛的应用。所以对中红外波段的超材料吸收器研究具有重要意义。现有的红外吸波器通常只具有单一的吸收频段，而且由于其超表面结构形貌较复杂，不利于大规模加工生产。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器，其结构简单、厚度薄，在4.1-4.7μm波段有四个吸收峰，具有高吸收率并且极化敏感。

技术方案

一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器，包括若干个顺次排列的吸波单元，每个吸波单元包括从下到上依次贴合的导电反射层、介质层和微结构单元层，所述微结构单元层由四个相同的等腰直角三角形单元绕微结构单元层的中心点经四重旋转后形成，每个等腰直角三角形单元由一个大等腰直角三角形和一个小等腰直角三角形组成，每个等腰直角三角形单元中，大等腰直角三角形和小等腰直角三角形的斜边贴近且平行；所述微结构单元层的材料选自金属、石墨烯或ITO中的任意一种；所述导电反射层的材料为金属或ITO中的一种。

进一步，所述等腰直角三角形单元中，大等腰直角三角形直角边长为1.000μm，小等腰直角三角形直角边长为0.707μm，大等腰直角三角形和小等腰直角三角形的斜边相距0.200μm。

进一步，所述介质层为介电常数为2.88、损耗角正切0.0032的聚酰亚胺薄膜。

进一步，所述介质层厚度为3.00μm。

进一步，所述导电反射层和微结构单元层的厚度均为0.100μm。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于无反射滤波器原理的红外吸波器，其包括若干个顺次排列的吸波单元，每个吸波单元包括从下到上依次贴合的导电反射层、介质层和微结构单元层，微结构单元层具有独特的结构，可以在4.1-4.7μm波段得到4个吸收峰，底部导电反射层的材料为具有强电磁波反射作用的金属或ITO，可以保证无电磁波透射，进入到吸波体内部的电磁波在介质损耗和欧姆损耗的作用下被全部损耗掉，本发明的红外吸波器结构简单、厚度薄、利于集成以及具有柔性，在中红外波段有四个吸收峰且吸收率高，在军事、环境监测、医学治疗以及基础研究等领域具有广泛的应用。

附图说明

图1为实施例1基于无反射滤波器原理的红外吸波器的吸波单元的三维结构示意图；

图2是实施例1基于无反射滤波器原理的红外吸波器的吸波单元的的正视图；

图3是实施例1基于无反射滤波器原理的红外吸波器的阵列图；