[实用新型]一种太赫兹波段极化不敏感的五频带超材料吸波器

说明书

本实用新型提供的是一种太赫兹波段极化不敏感的五频带超材料吸波器。该超材料吸波器由多个吸波器单元构成，吸波器单元由自下而上依次设置的底层金属薄膜1，中间损耗介质层2和顶层金属薄膜组成，底层金属薄膜1、中间损耗介质层2和顶层金属薄膜之间相互贴合。所述底层金属薄膜1是全金属薄膜，顶层金属薄膜是圆环31和圆环32组成，圆环31的几何中心、圆环32的几何中心、中间损耗介质层2的几何中心以及底层金属薄膜1的几何中心在一条直线上。本实用新型提供的超材料吸波器具有高吸收率、极化不敏感特性，并且有五个吸收峰值点，具有很高的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，具体涉及一种极化不敏感的五频带超材料吸波器。

背景技术

在国防军事领域，为避免武器装备被敌方发现并攻击，提高军事装备的战术水平，雷达隐身技术也变得日益重要，受到世界各国的高度重视。吸波是雷达隐身技术的关键，但传统吸波材料存在体积庞大、笨重、性能低等缺点，在应用上受到很大的限制。

超材料是一种由亚波长微结构单元按照一定规律排列所构成的人工材料。由于微结构单元的尺寸远小于工作波长，因此相对于工作波长而言是一种性能均匀的材料。超材料的优点在于可以通过调节微结构单元的几何形状、尺寸和分布形式来任意控制材料的电磁属性，从而获得多种新奇的特性。超材料是一种具有超常电磁性质的人工结构材料，可以实现负折射率、超透镜以及高吸收等。基于超材料的完美吸波器具有厚度薄、质量轻、吸收强等优点，可应用于微型测辐射仪、光探测器、频谱成像、电磁隐身等领域。

目前，研究人员已经提出了多种超材料吸波器结构，但这些吸波器结构的工作频段主要局限在单个和双个频带的电磁吸波器已不能满足系统抗干扰的要求。因此，如何实现多个频带的电磁吸波器，增强对系统的抗干扰性，是一个急需要解决的问题。本发明提出的超材料吸波器在0.5～3.9THz内实现了多大五个频带的完美吸收，而且还具有极化不敏感特性，因此具有很高的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种工作于太赫兹波段的具有极化不敏感特性的五频带超材料吸波器。

本发明的目的是这样实现的：该超材料吸波器由多个吸波器单元构成，吸波器单元由自下而上依次设置的底层金属薄膜1，中间损耗介质层2和顶层金属薄膜组成，底层金属薄膜1、中间损耗介质层2和顶层金属薄膜之间相互贴合。所述底层金属薄膜1是全金属薄膜，顶层金属薄膜是圆环31和圆环32组成，圆环31的几何中心、圆环32的几何中心、中间损耗介质层2的几何中心以及底层金属薄膜1的几何中心在一条直线上。

作为优选，每个吸波器单元的横剖面都为正方形，其边长为80～85微米。

作为优选，底层金属薄膜1和非对称金属劈裂环3的厚度dh均为0.2～1微米，可由金、银、铜、铝或铅中的一种制成。

作为优选，圆环31的外半径r1和内半径r2分别为32微米和26微米。

作为优选，圆环32的外半径r3和内半径r4分别为18微米和12微米。

作为优选，中间介质层2是聚酰亚胺(PI)薄膜，其厚度t为17～18微米，折射率为1.8，消光系数为0.06。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1.超材料吸波器的顶层采用两个同心金属圆环组成，结构简单，紧凑，完美对称，易于实现，还可以使吸波器具有极化不敏感特性；

2.本发明提出的超材料吸波器，可以在0.5～3.9THz的频率范围内实现五个吸收峰，且都具有近乎完美的吸收平均吸收；

3.本发明提出的超材料吸波器结构所用材料皆为常规材料，易于实现。

附图说明

图1：本发明的三维结构示意图。