[实用新型]一种基于多层结构的蓝光吸收器

说明书

本实用新型公开了一种基于多层结构的蓝光吸收器，该吸收器结构由下往上依次层叠组成，包括置于底层的金属反射板，所述金属反射板的上方为置于中间的介质基板，所述介质基板之间嵌有第三层谐振单元及第二层谐振单元，所述第二层谐振单元的上方为顶层谐振单元。该吸收器采用多层结构，以银作为金属反射板和谐振结构的材料，吸收频带覆盖蓝光波段，有效的实现了对蓝光的吸收。本实用新型具有设计新颖、灵活、体积小、功能性强、应用潜力大等特点。

技术领域

本实用新型涉及一种吸收器，具体的说一种基于多层结构的蓝光吸收器，属于无线电通信、THz器件领域。

背景技术

超材料，又称作人工电磁材料，由亚波长金属单元结构周期性排列组合而成，它具有自然界中材料所不具备的许多特殊的性质，如负折射率、光学隐身、完美透镜成像以及光学完美吸收。最初对超材料的研究大部分限于负折射率现象，直到上个世纪90年代末，英国帝国理工大学J.B.Pendry教授提出了具有负介电常数的金属切线(cut-wire)结构和具有负磁导率的开口谐振环(SRRs)结构，加快了负折射率现象的实现。随后，在2001年杜克大学的D.R Smith教授采用J.B.Pendry教授的提出的两种结构第一次在实验上证实了负折射率现象的存在。至此之后的十年内，超材料实现负折射率便一直是人们研究的热点。但随着对超材料研究的不断深入，科学家对超材料的探索也从最开始的负折射率扩展到光学隐身、超分辨率近场成像、光学完美吸收等诸多应用。此外，超材料也逐渐朝着平面化、柔韧性、可调谐等多功能方向发展。

所谓蓝光，存在于大自然中，我们都可以接触到它，但大自然中的蓝光对我们的眼睛几乎是没有伤害的，因为人类经过万亿年的演化，对自然光已经适应了，而且我们的眼睛通常不会直视太阳光，所以太阳光中的蓝光是不会伤害人的眼睛的，但3C电子产品中的“蓝光”就不一样了，它发射出的“蓝光”，是波长在430nm-480nm之间的短波蓝光。波长很短，意味着它的能量越高，所以我们说的伤眼蓝光指的就是存在于电脑、手机、平板等电子产品中的高能蓝光。蓝光会使眼睛内的黄斑区毒素量增高，严重威胁我们的眼底健康。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种基于多层结构的蓝光吸收器，通过多层谐振结构之间的相互作用，采用银作为谐振单元的材料，实现吸收器对蓝光的有效吸收，具有很大的应用潜力。

本实用新型为解决上述问题采用以下技术方案：本实用新型提供一种基于多层结构的蓝光吸收器，其结构由下往上依次层叠组成，包括置于底层的金属反射板，所述金属反射板的上方为置于中间的介质基板，所述介质基板之间嵌有第三层谐振单元及第二层谐振单元，所述第二层谐振单元的上方为顶层谐振单元；

所述第二层谐振单元、第三层谐振单元与顶层单元的结构形状均相等且大小成比例，所述第二层谐振单元的长宽尺寸与顶层谐振结构尺寸之比为0.9:1，其厚度与顶层谐振结构厚度之比为1:1，所述第三层谐振单元与顶层单元的尺寸之比为0.4:1，其厚度与顶层谐振结构之比厚度为1:1；所述蓝光吸波器吸收频带为619-726THz，相对带宽为15.91％。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述顶层谐振单元由四个厚度均为c＝30nm的谐振结构构成，四个谐振结构的中心都分别位于介质基板两对角线的1/4处。

进一步的，右上角谐振单元呈风扇形，由置于中间的八边环形结构及沿其边缘布置的四个等腰梯形环结构组成，所述八边环形结构的内直径为r₁＝16nm，环宽为e＝6nm，等腰梯形环结构的下底长为q＝45.76nm，宽为v＝5nm，腰长为n＝19.86nm，环宽为w＝3.5nm。

进一步的，左上角谐振结构由外侧的开缝方环，内侧的开缝圆环以及连接方环与圆环的四个相同的矩形组成；所述开缝方环的边长为u＝50nm，宽度为x＝5nm，缝宽为i＝3nm。所述开缝圆环的外半径为r₃＝15nm，内半径为r₂＝10nm，缝宽为i＝3nm。所述连接矩形宽为y＝3nm。