[实用新型]一种基于光控超材料的可调谐窄带吸波器

说明书

本实用新型公开了一种基于光控超材料的可调谐窄带吸波器，包括底层反射板，所述底层反射板上设置有介质基板，所述介质基板上设置有周期性结构单元；所述周期性结构单元包括位于所述介质基板中央的高阻表面圆环，所述高阻表面圆环的外周设置有开口谐振环，所述开口谐振环的外侧连接有环绕所述开口谐振环对称分布的谐振单元，所述介质基板的边角对称设置有光敏电阻硅，所述光敏电阻硅与所述谐振单元相连并围成封闭区域。通过在介质基板上的谐振单元涂覆高阻表面并添加光敏电阻，可以实现吸波器在THz波段的可调谐频率及带宽吸收；可以在较小的物理尺寸下实现对太赫兹电磁波的吸收，具有设计灵活、光控可调谐、应用范围广、功能性强的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种可调谐窄带太赫兹吸波器，尤其涉及一种基于光控超材料的可调谐窄带吸波器。

背景技术

太赫兹波一般是指频率在0.1～10THz的电磁波，对应的波长范围为3～0.03mm，在频谱分析、探测传感、生物医学、安检成像等众多领域都具有广阔的应用前景。亚波长金属微结构阵列层-介质层-金属层三明治状结构是超材料吸波器的一类典型结构，能够通过抑制透射和反射通道，利用亚波长金属阵列层结构、金属层的欧姆损耗以及介质吸收实现对入射电磁波的完美吸收。然而这类吸波器由于采用常规的金属和介质材料，在通常情况下，只能通过改变几何结构尺寸的方式才能实现对这类超材料吸波器吸波频率的调节，一旦器件制备完成、结构尺寸确定，其吸收特性便不具有可调性。因此，为了能够在不改变几何结构的同时实现对太赫兹吸收频率的调节，深入开展带有电磁参数可调材料的新型吸波器研究工作，已成为太赫兹吸波器领域的一个重要研究方向。

目前，很多研究人员已经提出了各种类型各种形制的超材料吸波器，一般单一波段吸收的超材料吸波器其结构都较为简单，且只能在某一单一波段有一定的吸收效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于光控超材料的可调谐窄带吸波器，通过在介质基板上的谐振单元涂覆高阻表面并添加光敏电阻，可以实现吸波器在THz波段的可调谐频率及带宽吸收。

本实用新型为实现上述实用新型目的采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种基于光控超材料的可调谐窄带吸波器，包括底层反射板，所述底层反射板上设置有介质基板，所述介质基板上设置有周期性结构单元；

所述周期性结构单元包括位于所述介质基板中央的高阻表面圆环，所述高阻表面圆环的外周设置有开口谐振环，所述开口谐振环的外侧连接有环绕所述开口谐振环对称分布的谐振单元，所述介质基板的边角对称设置有光敏电阻硅，所述光敏电阻硅与所述谐振单元相连并围成封闭区域。

进一步地，所述开口谐振环的外周设置有高阻表面开口环，所述高阻表面开口环与所述开口谐振环的开口交错布置。

进一步地，所述高阻表面开口环的开口长度为15μm。

进一步地，所述介质基板上开设有周期排布的空气柱，所述周期性结构单元设置于所述空气柱上。

进一步地，所述空气柱的外形呈正方体，边长为25μ。

进一步地，所述开口谐振环的开口长度为10μm。

进一步地，所述光敏电阻硅的长度为23.1μm，厚度为4μm。

进一步地，所述底层反射板外形呈正方体，边长为160μm，厚度为0.25μm。

进一步地，所述谐振单元外形呈凸字形。

进一步地，所述开口谐振环及与所述开口谐振环相连的谐振单元均采用金材料制作。

本实用新型的有益效果：

通过在介质基板上的谐振单元涂覆高阻表面并添加光敏电阻，可以实现吸波器在THz波段的可调谐频率及带宽吸收；