光頻段納米超材料完美吸收特性的研究.pdf

1、超材料是一種人工納米復(fù)合材料，其單元尺寸小于入射電磁波的波長(zhǎng)。由于超材料的性質(zhì)主要決定于其周期性排列結(jié)構(gòu)，而非組成材料的性質(zhì)，因而具有某些超常規(guī)的特性，例如:負(fù)折射、隱形、電磁誘導(dǎo)透明、電磁誘導(dǎo)吸收、完美吸收等。本文中我們研究超材料完美吸收器。超材料完美吸收器根據(jù)吸收帶寬不同，可以分為寬帶完美吸收器和窄帶完美吸收器。窄帶完美吸收器可分為單頻帶完美吸收器和多頻帶完美吸收器。寬帶完美吸收器可應(yīng)用在太陽(yáng)能電池，光子探測(cè)等領(lǐng)域;窄帶完美吸收器可

2、應(yīng)用在光波過(guò)濾器，等離子傳感器等領(lǐng)域。
　　本文中我們利用電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)雙頻窄帶完美吸收器。該吸收器單元結(jié)構(gòu)是由頂層金條和一層介電層組成。在我們的方案中，頂層兩個(gè)短金條被入射電磁波直接激發(fā)作為亮模式，而長(zhǎng)金條不能被入射電磁波激發(fā)作為暗模式，但長(zhǎng)金條能被短金條的局域電場(chǎng)激發(fā)。通過(guò)短金條與長(zhǎng)金條的耦合，我們得到了兩個(gè)完美吸收峰，頻率分別是198.47 THz和209.79 THz，它們的吸收率都超過(guò)了99％。我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)吸

3、收峰的品質(zhì)因數(shù)分別為41.76和71.42，而且這兩個(gè)吸收峰之間的距離為9.32 THz。另外，我們計(jì)算了兩個(gè)完美吸收峰的靈敏度分別為311.5 nm/RIU和246 nm/RIU。
　　本文中我們利用電磁誘導(dǎo)吸收效應(yīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)窄帶單頻帶完美吸收器。該吸收器的單元結(jié)構(gòu)是由頂層具有兩個(gè)孔槽的銀板和一層介電層組成。根據(jù)巴比涅原理，單元結(jié)構(gòu)頂層的兩個(gè)孔槽可以被入射電磁波磁矢量激發(fā)作為亮模式。通過(guò)這兩個(gè)亮模式的耦合，實(shí)現(xiàn)了電磁誘導(dǎo)吸收效應(yīng)