[发明专利]一种幅频独立连续可调的四带太赫兹吸收器在审

专利信息
申请号: 202010718838.X 申请日: 2020-07-23
公开(公告)号: CN111817024A 公开(公告)日: 2020-10-23
发明(设计)人: 银珊;钟鹏;黄巍;李洪阳;曾德辉;张文涛;胡放荣;熊显名 申请(专利权)人: 桂林电子科技大学
主分类号: H01Q17/00 分类号: H01Q17/00;H01Q15/00;G02B5/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 541004 广西*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 一种 独立 连续 可调 四带太 赫兹 吸收
【说明书】:

发明提出了一种幅频独立连续可调的四带太赫兹吸收器,该器件涉及超材料及太赫兹波应用技术领域,其主要结构包括介质衬底、所述介质衬底上表面的金属反射板、所述金属反射板上表面的介质基板、所述介质基板上表面的复合谐振结构阵列。本发明使用锑化铟及光敏硅的可调谐材料,通过控制外部温度对四个吸收频点的频率进行调谐;控制外加泵浦光源的强度,对四个吸收频点的幅度进行调控,此达到吸收峰幅度和频率独立连续可调的效果,拓宽太赫兹吸收器工作频段。本发明具备功能性强,极化不敏感,结构设计简单,实用性强等优点。

技术领域

本发明涉及超材料及太赫兹波应用技术领域,具体涉及一种幅频独立连续可调的四带太赫兹吸收器。

背景技术

太赫兹电磁超材料是一种自然条件下不具备的超常物理性质的人工复合结构,而基于超材料设计的吸收器是一种新型的人工设计的吸波材料。因其厚度薄、质量轻、易调节等优点引起广大学者的关注。

吸波材料是一种可以对入射电磁波进行高效吸收或使其大幅减弱的材料,利用多种不同的损耗机制,电磁波被转化为热能或者其他形式的能量并逐渐消散,最终实现吸收的效果。

传统电磁太赫兹吸收器往往只能工作在某个确定的频率下,如果有其他频率的吸收需求,则需要重新进行设计和加工,既增加了成本又带来了很大的不便。可调太赫兹吸收器是近年来新兴的研究方向,即不改变吸收器本身的结构,而是利用组成材料的可调性质来改变其电磁特性,例如石墨烯、二氧化钒、液晶等,从而影响整个结构的吸收效果。

随着人工设计的超材料吸收体,巧妙利用各种损耗,可以在指定频率范围内实现单频、多频、宽频甚至调频吸收效果,除了频率可调谐,还涌现出幅度可调控的吸收器;另外,某些吸收器还要求对入射电磁波极化角度不敏感,但目前超材料吸收体作为一种新兴吸收材料,在技术及工艺上尚不完全成熟,导致功能相对单一,使用范围不够广阔,仍不能完全满足太赫兹吸收器功能集成、小型化的应用需要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的缺点,本发明的器件发明的主要目的是制造一种能集成多种功能的吸收器,包括吸收器件的频率和幅度独立可调,对入射电磁波的极化方向不敏感等特点,使得器件工作应用场景更加广阔,且器件具备小型化及简单化等多种优点。

本发明所要解决的技术问题是:如何实现对太赫兹吸收器的频率和幅度进行独立地连续调节。

本发明所采用的技术方案是:一种幅频独立连续可调的四带太赫兹吸收器,包括若干个周期分布的单元,每个单元包括介质衬底(1)、金属反射板(2)、所述金属反射板(2)上表面设有介质基板(3)、所述介质基板(3)上表面设有复合结构谐振单元(4)。

可选地,所述介质衬底(1)的材料为蓝宝石;所述介质衬底(1)的厚度为100um-2mm。

可选地,所述金属反射板(2)的材料为金;所述金属反射板(2)的厚度为0.1-10um。

可选地,所述介质基板(3)的材料为锑化铟;所述介质基板(3)的厚度为0.1-50um。

可选地,所述复合结构谐振单元(4)由方形结构(5)和十字形结构(6)组成,所述方形结构(5)的材料为金;所述十字形结构(6)的材料为半导体硅。

可选地,所述方形结构(5)形状的中心和周期的中心重合。

可选地,所述方形结构(5)和十字形结构(6)的厚度相同,均为0.1-10um。

可选地,所述十字形结构(6)填满方形结构(5)之间的所有的凹槽。

可选地,所述的金属反射板(2)和介质基板(3)均为正方形。

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