[发明专利]一种宽带可调无反射吸波器件及吸波方法

权利要求书

1.一种宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，包括：泵浦层和设置于所述泵浦层上的吸波层，所述吸波层中包括吸波材料；

所述泵浦层用于产生泵浦激光；

所述吸波层用于接收所述泵浦激光，通过所述泵浦激光在所述吸波材料中诱导出自由载流子，并通过所述自由载流子改变所述吸波材料的相对介电常数，以使得所述吸波材料满足预设的阻抗匹配条件；

所述吸波层还用于接收入射电磁波，在所述吸波材料满足预设的阻抗匹配条件时，对所述入射电磁波进行吸收；

所述吸波层的厚度满足公式：

其中，z为吸波层厚度，α为吸波材料在泵浦激光频率的吸收系数，ω_p为吸波材料的等离子体共振频率，为吸波材料的相对介电常数在入射电磁波频率的交流项，ω为入射电磁波的频率，γ为吸波材料的电子散射频率。

2.根据权利要求1所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述泵浦激光的光强满足公式：

其中，I₀为泵浦激光的光强，为泵浦激光的单光子能量，ε₀为空气介电常数，为吸波材料的相对介电常数在入射电磁波频率的交流项，m^*为有效质量，ω为入射电磁波的频率，γ为吸波材料的电子散射频率，α为吸波材料在泵浦激光频率的吸收系数，R为吸波材料在泵浦激光频率的反射率，e为单位电荷。

3.根据权利要求1所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述阻抗匹配条件为：

其中，Z为吸波材料的阻抗，Z₀为空气阻抗，ε_r为吸波材料的相对介电常数，μ_r为吸波材料的相对磁导率。

4.根据权利要求1所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述吸波材料的迁移率为10³～10⁴cm²/V·s。

5.根据权利要求1所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述吸波材料为金刚石、单晶石英和氮化镓中的一种。

6.根据权利要求1所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述泵浦层与所述吸波层之间设置有辅助层；

所述辅助层用于辅助所述吸波层对所述入射电磁波进行吸收。

7.根据权利要求6所述的宽带可调无反射吸波器件，其特征在于，所述辅助层为磁性层或介电层，所述辅助层由透明的磁性材料或碳系材料构成。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的宽带可调无反射吸波器件的吸波方法，其特征在于，包括：

获取所述入射电磁波的频率，根据所述入射电磁波的频率确定所述泵浦激光的光强和所述吸波层的厚度；

接收泵浦层产生的泵浦激光，通过所述泵浦激光在所述吸波材料中诱导出自由载流子，并通过所述自由载流子改变所述吸波材料的相对介电常数，以使得所述吸波材料满足预设的阻抗匹配条件；

接收入射电磁波，在所述吸波材料满足预设的阻抗匹配条件时，对所述入射电磁波进行吸收；

所述吸波层的厚度满足公式：

其中，z为吸波层厚度，α为吸波材料在泵浦激光频率的吸收系数，ω_p为吸波材料的等离子体共振频率，为吸波材料的相对介电常数在入射电磁波频率的交流项，ω为入射电磁波的频率，γ为吸波材料的电子散射频率。