【摘要】：電磁超材料由多種具有亞波長(zhǎng)尺寸的人工單元結(jié)構(gòu)組裝而成。通過(guò)對(duì)單元進(jìn)行調(diào)整,人們往往能夠因地制宜,定制出符合實(shí)際需求的超材料。對(duì)比傳統(tǒng)的電磁波吸收器,由于超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率可以通過(guò)人為改變結(jié)構(gòu)單元的排列方式和尺寸來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié),因而基于電磁超材料的吸收器可以實(shí)現(xiàn)寬波段對(duì)入射光的偏振和角度不敏感的完美吸收,另外它還有厚度小、易制造、易覆蓋等優(yōu)點(diǎn),可以應(yīng)用在傳感、檢測(cè)、隱身技術(shù)、成像等領(lǐng)域。為了克服單頻完美吸收器吸收帶寬較窄這一問(wèn)題,本文在一維結(jié)構(gòu)下設(shè)計(jì)了一種基于典型的三層結(jié)構(gòu)的寬帶吸收器,可以實(shí)現(xiàn)8μm-14.5μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收率大于80%的入射角度不敏感吸收,能夠利用小尺寸結(jié)構(gòu)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)中紅外波的吸收,并通過(guò)并聯(lián)LC等效電路模型對(duì)該吸收器基于磁激元共振的工作原理進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于二維周期結(jié)構(gòu)的偏振不敏感吸收器,可以實(shí)現(xiàn)8μm-11.5μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)能吸收率大于70%的偏振不敏感吸收。偏振不敏感吸收器一般都是通過(guò)比較復(fù)雜的二維周期結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的,制作困難,本文提出了一種基于金屬-介質(zhì)對(duì)周期結(jié)構(gòu)的一維偏振不敏感的單頻吸收器。在磁激元共振以及導(dǎo)模共振的共同作用下,該吸收器在8μm波長(zhǎng)上實(shí)現(xiàn)偏振不敏感的完美吸收。更進(jìn)一步地,我們提出了兩種偏振不敏感的雙頻吸收器:其中一種是基于不同的金屬-介質(zhì)-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)在垂直方向上的重疊放置;另一種是基于不同的金屬-介質(zhì)-金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)在水平方向上的周期性間隔排列。諧振波長(zhǎng)處的電磁場(chǎng)分布表明,磁激元共振以及導(dǎo)模共振相互獨(dú)立作用于吸收現(xiàn)象。一維周期結(jié)構(gòu)偏振不敏感吸收器制作工藝簡(jiǎn)單、靈活、成本低,有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

邐１４逡逑Ｆｉ＇ｅｑｕｅｎｃｙ（ＧＨＺ）逡逑圖１－２完美吸收器結(jié)構(gòu)的吸收、反射、透射Ｗ逡逑紅線代表吸收光譜，綠線代表反射光譜，藍(lán)線代表投射光譜逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，邋ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｔｒａｎｓｍｋｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐｅｒｆｅｃｔ邋ａｂｓｏｒｂｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ。］逡逑Ｔｈｅ邋ｒｅｄ邋ｌｉｎｅ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ邋ｔｈｅ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ，邋ｔｈｅ邋ｇｒｅｅｎ邋ｌｉｎｅ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ邋ｔｈｅ邋ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ，邋ｔｈｅ逡逑ｂｌｕｅ邋ｌｉｎｅ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ邋ｔｈｅ邋ｓｐｅｃｔｒａｌ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ逡逑在Ｌａｎｄｙ等人提出完美吸收器么后，趟來(lái)趟多的研究人員開(kāi)始關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域，逡逑３逡逑

ＩＩ邐＾邋ＪN邐幰�。诲义希�，ｙ逡逑圖１－１邋Ｌａｎｄｙ等設(shè)計(jì)的超材料完美吸收器結(jié)構(gòu)示意Wｎ逡逑（ａ）電開(kāi)口諧振環(huán)；（ｂ）矩形金屬條帶：似整體結(jié)構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ邋ｐｅｒｆｅｃｔ邋ａｂｓｏｒｂｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｂｙ邋Ｌａｎｄｙ…逡逑（ａ）邋ｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｓｐｌｉｔ－ｒｉｎｇ邋ｒｅｓｏｎａｔｏｒ；邋（ｂ）邋ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ邋ｍｅｔａｌ邋ｓｔｒｉｐ；邋（ｃ）邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑１．０邐邐邐，，邐邐邐，邐ｒ－＾邐邐邐，邐邐邐１邋江邋０５逡逑Ｉ。８＇．邐＾邐－ＤＭ逡逑Ｉ－－邐Ｖ邋／邐－－１逡逑Ｉ邐Ｉ邋Ａ邐－。。２｜逡逑

本文編號(hào)：2680844