太赫茲波寬帶超材料吸收器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能.pdf

1、超材料寬帶吸收器，尤其是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性能優(yōu)良的寬帶吸收器在電磁隱身，光電探測(cè)等方面都有極大的應(yīng)用前景，是太赫茲超材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前，許多太赫茲超材料寬帶吸收器存在吸收帶寬有限、制作復(fù)雜、占空比較低等問(wèn)題，這在一定程度上限制了它的發(fā)展及應(yīng)用。
　　通常，超材料寬帶吸收器的設(shè)計(jì)采用金屬-介質(zhì)多層交互疊加方式，或者周期內(nèi)排列組合多個(gè)圖形結(jié)構(gòu)的方式。在太赫茲波段，這些設(shè)計(jì)方法對(duì)微加工水平或超材料尺寸提出了很高的要求，因此難以大幅度提高吸

2、收帶寬。本文通過(guò)對(duì)閉合金屬環(huán)諧振特性和電磁波帶寬疊加原理的研究表明，圖案層的閉合金屬環(huán)邊長(zhǎng)決定諧振峰的位置，不同金屬環(huán)產(chǎn)生的諧振峰相對(duì)獨(dú)立且相互影響較小，便于實(shí)現(xiàn)帶寬疊加?；诖颂匦?，本文中設(shè)計(jì)平面同心嵌套金屬環(huán)結(jié)構(gòu)使一系列窄帶吸收峰在太赫茲波段相互疊加實(shí)現(xiàn)了寬帶吸收。對(duì)其吸收特性的研究表明，該器件為偏振無(wú)關(guān)器件，吸收帶寬為3.70THz，帶寬中心頻率比高達(dá)87.5％，對(duì)一定角度斜入射的TE、TM模式電磁波都能保持較高的吸收率，且吸收主

3、要為金屬的歐姆損耗，并成功的利用了阻抗匹配原理和干涉理論對(duì)寬帶吸收進(jìn)行分析。平面嵌套結(jié)構(gòu)的超材料寬帶吸收器不僅具有制作簡(jiǎn)單、占空比高等優(yōu)點(diǎn)，而且改變金屬線寬和金屬環(huán)間距可以提高超材料的吸收率，改變閉合環(huán)數(shù)量可以控制吸收帶寬。
　　考慮到實(shí)際應(yīng)用中熱傳導(dǎo)，熱電信號(hào)提取等問(wèn)題，基于同心嵌套金屬環(huán)圖形并結(jié)合天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，采用螺旋金屬線方式設(shè)計(jì)了吸收性能更為良好的太赫茲波寬帶吸收器。該吸收器為偏振不敏感器件，吸收帶寬高達(dá)5.26TH