[发明专利]太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法

说明书

本发明公开了太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法，包括超材料单元，所述超材料单元内侧的底部固定安装有基底反射板，所述基底反射板的顶部填充有聚乙烯环烯烃共聚物ToPaS介质层，所述聚乙烯环烯烃共聚物ToPaS介质顶部固定安装有二氧化钒薄膜层，所述二氧化钒薄膜层的底部固定安装有矩形长条，所述聚乙烯环烯烃共聚物介质层的顶部安装有外二氧化钒同心圆环贴片，所述外二氧化钒同心圆环贴片的内侧固定安装有内二氧化钒同心圆环贴片。本发明提出了在太赫兹频段具有宽带吸收与极化转换双功能的超材料器件，通过改变外界条件，将二氧化钒在绝缘态与金属态之间变换，实现了超材料器件的双功能切换。

技术领域

本发明属于电磁超材料领域，特别是涉及太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法 。

背景技术

太赫兹电磁波的能量低，且穿透性强，很适合被应用于安检设备，生物大分子在太赫兹波段会拥有不同的吸收峰，分析这些吸收峰的特点，可以实现对物品的鉴别，电磁超材料是一种将谐振结构单元按照一定的排列方式周期性组合而成的人工电磁材料，通过对结构单元进行合理的设计，可以实现自然界中天然材料所不具备的特殊电磁性质，超材料吸收器可以将入射电磁波完全吸收，通过介质损耗以及欧姆损耗的方式消耗入射能量；超材料极化转换器可以改变入射电磁波的极化性质，相比于传统的器件，基于超材料的吸波器件和极化转换器件具有效率高、厚度薄、易集成、可人为设计的优点，在军事、民生等领域具有较高的应用价值，而现有的多数情况下设计的器件只具备单个功能，实际应用中往往需要系统具有多个功能，这就需要用到多个器件，往往伴随着结构的复杂，现提供太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法 ，解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法 ，通过相变材料二氧化钒，提出了在太赫兹频段具有宽带吸收与极化转换双功能的超材料器件，改变外界条件，将二氧化钒在绝缘态与金属态之间变换，实现了超材料器件的双功能切换。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

太赫兹宽带吸收与极化转换双功能超材料实现方法 ，包括超材料单元，所述超材料单元内侧的底部固定安装有基底反射板，所述基底反射板的顶部填充有聚乙烯环烯烃共聚物ToPaS介质层，所述聚乙烯环烯烃共聚物ToPaS介质顶部固定安装有二氧化钒薄膜层，所述二氧化钒薄膜层的底部固定安装有矩形长条，所述二氧化钒薄膜层的顶部安装有聚乙烯环烯烃共聚物介质层，所述聚乙烯环烯烃共聚物介质层的顶部安装有外二氧化钒同心圆环贴片，所述外二氧化钒同心圆环贴片的内侧固定安装有内二氧化钒同心圆环贴片。

进一步地，所述矩形长条的长度与超材料单元一致，且矩形长条的宽度为5微米。

进一步地， 所述基底反射板与矩形长条采用金材料，且基底反射板与矩形长条的电导率为，所述基底反射板与矩形长条的厚度为0.2微米。

进一步地，所述外二氧化钒同心圆环贴片的半径为12微米，所述内二氧化钒同心圆环贴片的半径为7微米，且内二氧化钒同心圆环贴片与外二氧化钒同心圆环贴片的宽度为3微米，所述内二氧化钒同心圆环贴片与外二氧化钒同心圆环贴片的厚度为0.2微米。

进一步地，所述二氧化钒薄膜层的厚度为0.2微米。

进一步地，所述聚乙烯环烯烃共聚物介质层的厚度为10微米，所述聚乙烯环烯烃共聚物ToPaS介质层的厚度为26微米。

本发明具有以下有益效果：

本发明基于相变材料二氧化钒，提出了在太赫兹频段具有宽带吸收与极化转换双功能的超材料器件，通过改变外界条件，将二氧化钒在绝缘态与金属态之间变换，实现了超材料器件的双功能切换，该超材料器件具有结构简单，易于集成，极化不敏感、宽角度稳定、转换效率高的优点，实现了将多功能聚合在一个的超材料器件上的同时不会导致装置体积过大的问题出现。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明