[发明专利]一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及其制备方法，该吸波器单元结构包括：金属结构层：所述金属结构层中设有凹槽；液晶结构层：所述液晶结构层嵌入在所述凹槽中；电极板组件：所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部的上电极板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；所述上电极板覆盖整个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触；所述下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触。

技术领域

本发明涉及新型人工电磁材料技术领域，尤其涉及一种频点可调的吸波 器单元结构、吸波器件及其制备方法。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1～10THz，波长在30μm～3mm范围内的电磁波。其 频率范围介于红外与微波波段之间，兼具光波与微波的一些性质，太赫兹波 既有光波的准直性，又具有较好的穿透性，在成像、探测等领域具有独特的 优势。由于太赫兹波段的特殊性，太赫兹调制手段也是多种多样，常用的调 制手段可以通过控制太赫兹波的振幅、相位、脉冲长度以及波形、光谱等空 间特征等来实现。

电磁超材料通过人工设计周期单元结构，其关键尺寸远小于工作波长， 为亚波长结构，从而具有天然材料所不具备的超常物理性质，常用来实现针 对太赫兹波的吸波器件。然而，传统的超材料吸波器一旦制备完成，仅能对 特定波长的太赫兹产生响应，通常只能吸收固定频率的太赫兹波，只能通过 更换不同的吸波材料来实现对多个频段太赫兹波的吸收，应用范围受到一定 的限制。

发明内容

本发明提供一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及制备方法，以 解决传统的超材料吸波器只能吸收固定频率的太赫兹波的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种频点可调的吸波器单元结构，包括：

金属结构层：所述金属结构层中设有凹槽；

液晶结构层：所述液晶结构层嵌入在所述凹槽中；

电极板组件：所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部的上电极 板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；

所述上电极板覆盖整个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所 述液晶结构层接触；

所述下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所 述液晶结构层接触。

可选的，所述吸波器单元结构还包括设置于所述上电极板上的顶层透明 基板和设置于所述下电极板底部的底层透明基板。

可选的，所述液晶结构层折射率n的变化范围为1.54-1.94。

可选的，所述液晶结构层为十字形状，所述十字形的中心交叉点位于所 述金属结构层的中心。

可选的，所述液晶结构层包括水平方向的第一矩形结构以及垂直方向的 第二矩形结构，所述第一矩形结构与所述第二矩形结构相交成十字形状；且 所述第一矩形结构与所述第二矩形结构的大小相同，所述第一矩形结构与所 述第二矩形结构的长度为160-180μm，宽度为30-50μm。

可选的，所述金属结构层的形状为正方形，其边长为260-280μm。

可选的，所述液晶结构层和所述金属结构层的厚度相同，其厚度为5-25 μm。

根据本发明的第二方面，提供了一种频点可调的吸波器件，包括若干个 如本发明的第一方面提供的吸波器单元结构组成的吸波器阵列。

可选的，所述吸波器阵列呈N×N阵列排布，其中N为非零正整数。

根据本发明的第三方面，提供了一种频点可调的吸波器单元结构的制备 方法，包括：

制备金属结构层，所述金属结构层中设有凹槽；