[发明专利]可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器及设计方法

权利要求书

1.一种可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：超材料完美吸波器整体结构由超材料完美吸波器单元周期排列组成；超材料完美吸波器单元在长度和宽度方向对称，高度方向上由最上层金属和中间介电层以及底部为金属基底的三层材料构成；

最上层金属的图案为自定义点数的多边体，每个点在长度方向间隔相等但在宽度的一定区域内随机分布；通过改变每个点在宽度的分布位置从而生成新的金属图案结构，使该结构的吸收频率变化。

2.根据权利要求1所述的可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：通过改变上层金属图案对MIM结构的等效磁导率和介电常数进行调节，从而调控超材料吸收频率。

3.根据权利要求2所述的可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：上层金属图案结构共有10个参数点，固定第一个和第十个参数点，通过其余8个参数点设置图案来改变超材料吸收频率；以金属图案结构中心为圆点，圆点和第一参考点连线方向为x轴，8个自由参数点的y值作为图案参数。

4.根据权利要求3所述的可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：在一个象限内横坐标每隔10nm设置一个参数点，改变并记录每个参数点的纵坐标，参数点的纵坐标分别设置为0、70、60、70、70、40、70、70、70、100nm。

5.根据权利要求1所述的可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：通过对不同金属图案的MIM超材料吸波器在400nm到1200nm波段内进行扫描，得到材料的透射率与反射率，以此计算该结构对电磁波的吸收率。

6.根据权利要求1所述的可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器，其特征在于：超材料完美吸波器单元的最上层金属和金属基底材料为Ag，中间介电层为Al₂O₃。

7.一种基于权利要求1所述可见光波段特殊图案MIM超材料完美吸波器的设计方法，其特征在于，包括：

所述超材料完美吸波器整体结构由超材料完美吸波器单元周期排列组成；

超材料完美吸波器单元在长度和宽度方向对称，高度方向上由最上层金属和中间介电层以及底部为金属基底的三层材料构成；

最上层金属的图案为自定义点数的多边体，每个点在长度方向间隔相等但在宽度的一定区域内随机分布；

通过改变每个点在宽度的分布位置从而生成新的金属图案结构，使该结构的吸收频率变化。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过改变上层金属图案对MIM结构的等效磁导率和介电常数进行调节，从而调控超材料吸收频率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，上层金属图案结构共有10个参数点，固定第一个和第十个参数点，通过其余8个参数点设置图案来改变超材料吸收频率；以金属图案结构中心为圆点，圆点和第一参考点连线方向为x轴，8个自由参数点的y值作为图案参数。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，超材料完美吸波器单元的最上层金属和金属基底材料为Ag，中间介电层为Al₂O₃。