[发明专利]一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器

说明书

本发明公开了一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，包括多个N×N排列的单元结构，每个单元结构由聚酰亚胺组成的正方形衬底和P型掺杂硅组成的圆柱形顶层构成。本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器具有结构简单、易于加工，不易被氧化，稳定性强，低损耗的优点。

技术领域

本发明属于吸收器技术领域，涉及一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器。

背景技术

太赫兹波又称太赫兹射线，是指频率为0.1～10THz之间的电磁波，波长范围为30μm～3mm，介于红外与微波之间。在长波处与毫米波相重合，短波处与红外线相重合，正是由于其特殊的频率位置，所以太赫兹波的研究涉及了电子学和光子学两个范畴。但是由于人们对于该波段电磁波认识的有限性，太赫兹波技术的发展受到一定的限制，使得对于电磁波谱的研究和应用呈现出“太赫兹空隙”。但随着科技的进步，科研人员对于太赫兹波的研究，“太赫兹空隙”也逐渐得到填补，太赫兹波的特点和优势也慢慢显露出来。太赫兹波在成像技术、安全检查、雷达和通讯等方面有着非常重要的应用。在众多的太赫兹应用领域中，对于太赫兹波的控制和吸收也显得尤为重要。

太赫兹吸收器是指在特定频率处将入射的太赫兹波的大部分能量吸收，使得几乎没有能量反射。太赫兹吸收器在电磁隐身、热辐射、传感、热成像和辐射热仪等方面具有非常大的潜在应用价值。因此太赫兹吸收器的发展至关重要。目前，大部分高Q值超材料吸波器采用金属-电介质-金属的结构，虽然可以达到高吸收的效果，但金属易被氧化、具有较高的欧姆损耗、热稳定性较差、结构相对复杂，不具有可调性，其应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，解决了现有技术中存在的金属易被氧化、高损耗、热稳定性差、结构复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，包括多个单元结构，单元结构由聚酰亚胺组成的衬底和P型掺杂硅组成的顶层构成。

本发明的特点还在于：

衬底的横切面为正方形，顶层为圆柱体。

P型掺杂硅的电阻率为1Ω·cm^-1～10Ω·cm^-1。

顶层的半径为105μm～125μm，厚度为70μm～95μm。

衬底的厚度为15μm～30μm。

顶层的中心轴位于衬底横切面对角线的交点处。

单元结构以N×N排列，且相邻单元结构的顶层之间的距离为300μm～350μm。

本发明的有益效果是：

本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器顶层结构由P型掺杂硅构成，相较于N型掺杂，P型掺杂硅本身对太赫兹波有着较好的吸附性；

本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，相较于金属超材料吸波器，结构简单，不需要多层超材料堆叠，易于加工，并且稳定性强；

本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，采用全介质材料且顶层为圆柱体结构，使得吸收器具备柔性特点，同时还具有高Q值、对TE、TM模式极化不敏感等特点；

本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器，通过改变衬底和顶层的几何参数可以改变该吸收器的吸收特性；

本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器可通过改变光照强度实现器件吸收率的调制。

附图说明

图1是本发明一种基于复合型全介质的光可调高Q值太赫兹吸收器的结构示意图图；