[实用新型]周期性王字形结构太赫兹波吸收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种周期性王字形结构太赫兹波吸收器。

背景技术

太赫兹(0.1THz～10THz)技术是20世纪80年代末发展起来的一种高新技术，近年来颇受关注，它在基础研究、工业应用、生物医学等领域有相当重要的应用前景。

太赫兹辐射在19世纪已经为人们所认识，但是，由于没有稳定的辐射源和探测器，对于太赫兹谱段的物质特性一直是科学界的“真空地带”。美国贝尔实验室的奥斯顿等人在研究超快半导体现象时，发现了砷化镓光电导探测效应，有关结果在美国权威杂志《科学》上发表，引发了科学界的广泛关注，成为20世纪末的热门课题。实际应用中，太赫兹波吸收器以其相对较低的体积，密度低，窄频带响应，在太赫兹热成像技术中有重要的应用。我当前国内外研究的并提出过的太赫兹波吸收器结构很少，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波吸收器来支撑太赫兹波应用领域的发展。

发明内容

本实用新型提供一种周期性王字形结构太赫兹波吸收器，技术方案如下：

周期性王字形结构太赫兹波吸收器包括信号输入端、王字形结构传输层、基体、金属层结构；王字形结构传输层与基体相连，王字形结构传输层上包括50×50个王字形结构周期单元，王字形结构周期单元包括三个第一金属矩形结构，一个第二金属矩形结构；信号从信号输入端输入，依次经过王字形结构传输层、基体之后到达金属层结构，王字形结构传输层实现对吸收频率的选择，金属层结构实现对太赫兹波的吸收作用。

所述的王字形结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为500～520μm。所述的金属层结构的厚度为1～2μm。所述的两个相邻的王字形结构周期单元间距为25～30μm。所述的第一金属矩形结构的长度为25～30μm，宽度为4～5μm。所述的第二金属矩形结构的长度为28～32μm，宽度为4～5μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，王字形结构传输层的材料为铜，金属层结构的材料为铜。

本实用新型具有尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。

附图说明：

图1是周期性王字形结构太赫兹波吸收器的结构示意图；

图2是本实用新型的王字形结构传输层的结构示意图；

图3是本实用新型的王字形结构周期单元的结构示意图；

图4是周期性王字形结构太赫兹波吸收器的太赫兹波吸收器性能曲线。

具体实施方式

如图1～3所示，周期性王字形结构太赫兹波吸收器包括信号输入端1、王字形结构传输层2、基体3、金属层结构4；王字形结构传输层2与基体3相连，王字形结构传输层2上包括50×50个王字形结构周期单元5，王字形结构周期单元5包括三个第一金属矩形结构6，一个第二金属矩形结构7；信号从信号输入端1输入，依次经过王字形结构传输层2、基体3之后到达金属层结构4，王字形结构传输层2实现对吸收频率的选择，金属层结构4实现对太赫兹波的吸收作用。

所述的王字形结构传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为500～520μm。所述的金属层结构4的厚度为1～2μm。所述的两个相邻的王字形结构周期单元5间距为25～30μm。所述的第一金属矩形结构6的长度为25～30μm，宽度为4～5μm。所述的第二金属矩形结构7的长度为28～32μm，宽度为4～5μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，王字形结构传输层2的材料为铜，金属层结构4的材料为铜。

实施例1

周期性王字形结构太赫兹波吸收器的王字形结构传输层的厚度为1μm。基体的厚度为500μm。金属层结构的厚度为1μm。两个相邻的王字形结构周期单元间距为25μm。第一金属矩形结构的长度为25μm，宽度为4μm。第二金属矩形结构的长度为28μm，宽度为4μm。基体的材料为高阻硅材料，王字形结构传输层的材料为铜，金属层结构的材料为铜。吸收系数公式A＝1-R-T(A为吸收率，R为反射率，T为透过率)用THz-TDS测得该吸收器在中心频率点为1.002THz时吸收率接近于0.91，表明具有良好的吸收性。