[实用新型]太赫兹焦平面阵列及检测与成像装置

说明书

技术领域

本实用新型属于MEMS领域，尤其涉及一种太赫兹焦平面阵列及检测与成像装置。

背景技术

太赫兹辐射是从0.1-10THz的电磁辐射，太赫兹技术远不如其两侧波段的红外和微波辐射技术成熟，但近年来，随着新材料技术提供了更高功率的发射源，太赫兹技术已经被证明在更深入的物理研究以及实际应用中有着广阔的应用前景，被认为是改变未来世界的十大技术之一的T-Ray。

太赫兹成像技术对人的吸引力主要是来自于它相位敏感的光谱成像能力，利用这一点人们有可能实现材料鉴别和功能性成像。太赫兹系统用于介电物质的成像是非常理想的，包括纸、塑料和陶瓷等的成像。这些材料对这个波段相对来讲是不吸收的，但是由于折射率不同，利用太赫兹的相位信息，不同的材料是很容易被分辨的，太赫兹成像技术成为成像研究中的热点。

然而，由于太赫兹辐射的电子能量比较低，1THz约4.1meV，对其信号的探测难度较大，如何探测到信号能量低的太赫兹辐射成为太赫兹成像技术中的难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种强吸收的太赫兹焦平面阵列及检测与成像装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

包括框架、悬臂梁和吸收结构；其中，

吸收结构，包括依次层叠的第一金属层、第一介质层和金属方块阵列；

悬臂梁，两个悬臂梁分别位于金属方块阵列的相对侧，每个悬臂梁为由纵部和横部首尾依次连接形成的多材料形变梁，其一端与框架固定连接，另一端与吸收结构固定连接。

可选的，吸收结构还包括开口谐振环，开口谐振环位于第一介质层上且环绕金属方块阵列。

可选的，开口谐振环的开口沿金属方块阵列的中轴对称设置。

可选的，还包括第二介质层，第二介质层位于第一金属层下，悬臂梁的另一端与第二介质层固定连接。

可选的，所述第二介质层为与第一金属层具有相同尺寸的块结构。

可选的，悬臂梁为叠层结构，在悬臂梁的至少一段至少有一种材料不同于其他段的材料。

可选的，相邻的纵部包括不同的材料，横部采用其中一个纵部的材料。

可选的，一个纵部由第一材料形成，与其相邻的纵部由第一材料和其上的第二材料的叠层形成。

可选的，所述悬臂梁为单层的结构，在悬臂梁的至少一段采用与其他段不同的材料。

此外，本实用新型还提供了一种太赫兹检测与成像装置，以上述任一太赫兹焦平面阵列反射的可见光作为输入。

本实用新型实施例提供的太赫兹焦平面阵列，具有包括依次层叠的第一金属层、第一介质层和金属方块阵列的吸收结构，以及多材料形变梁，该吸收结构形成了超材料的谐振腔，对能量低的太赫兹辐射有较强的吸收能力，在吸收太赫兹辐射后，吸收结构温度升高并传递给多材料的形变梁，多材料的形变梁的不同材料具有不同的膨胀系数，在有热量传递时，会发生热形变，在该热形变带动下，吸收结构发生偏转，使得金属方块阵列反射的可见光发生变化，通过检测该可见光，实现太赫兹信号的检测和再利用。

此外，还形成有环绕金属方块阵列的开口谐振环，进一步地拓宽对太赫兹辐射的吸收频率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型实施例的太赫兹焦平面阵列的俯视结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的太赫兹焦平面阵列的截面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。