一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115061227A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210783322.2(22)申请日2022.07.05(71)申请人成都市精鹰光电技术有限责任公司地址610000四川省成都市自由贸易试验区成都高新区天府三街199号(72)发明人杜建林袁秋雁李明何宏黎左元呈陈环玉(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246专利代理师刘妮(51)Int.Cl.G02B5/00(2006.01)G02B5/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器(57)摘要本发明公开了一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，涉及超材料电磁波吸收器技术领域，包括单元结构，所述单元结构设有n组，n组的所述单元结构组成周期性的超材料电磁波吸收器；所述单元结构包括金属光栅层和MIM结构，所述金属光栅层设于MIM结构上方的中心位置，通过上述方式，本发明在TM电磁波入射下在8‑14um波段具有高达平均95.7％的吸收率，应用于红外探测器可以大幅提高在长波红外探测的探测能力，在TE电磁波入射下吸收率低于平均1.7％，对TM、TE两种偏振电磁波的选择性吸收性能，使其可以应用在8‑14um波段的偏振光探测，通过引入强度维度外的偏振维度，可以有效增强不同目标之间的对比度，适用于目标之间温差较小和偏振差异明显的应用场景。CN115061227ACN115061227A权利要求书1/1页1.一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，包括单元结构，其特征在于：所述单元结构设有n组，n组的所述单元结构组成周期性的超材料电磁波吸收器；所述单元结构包括金属光栅层(1)和MIM结构，所述金属光栅层(1)设于MIM结构上方的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，n组的所述单元结构组成超材料电磁波吸收器的周期为2600nm。3.根据权利要求2所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述金属光栅层(1)的材质为铝。4.根据权利要求3所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述金属光栅层(1)的厚度为2200nm，宽度为1560nm。5.根据权利要求4所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述MIM结构包括MIM结构上金属钛层(2)、MIM结构中间介质硫化锌层(3)和MIM结构底金属钛层(4)，所述MIM结构上金属钛层(2)设于MIM结构中间介质硫化锌层(3)上方，所述MIM结构中间介质硫化锌层(3)设于MIM结构底金属钛层(4)上方。6.根据权利要求5所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述MIM结构上金属钛层(2)的厚度5nm。7.根据权利要求6所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述MIM结构中间介质硫化锌层(3)的厚度350nm。8.根据权利要求7所述的一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器，其特征在于，所述MIM结构底金属钛层(4)的厚度70nm。2CN115061227A说明书1/4页一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器技术领域[0001]本发明涉及超材料电磁波吸收器技术领域，具体涉及一种在长波红外波段具有偏振选择的超材料电磁波吸收器。背景技术[0002]电磁波的8‑14μm波段是红外波段的一个重要大气透明窗口，可用于红外探测、红外成像等领域，因此提高探测器在8‑14μm波段的吸收率具有重要的实际应用价值。[0003]在一些需要探测偏振光的应用场景中，我们需要设计选择性吸收沿某一方向偏振的电磁波的超材料吸收器。这种偏振选择吸收器应当满足对某一偏振方向电磁波尽可能大的吸收而对与其正交的偏振方向的电磁波尽可能小的吸收。这种偏振选择电磁波吸收器在人工红外伪装目标识别、液面反射光检测等偏振探测领域有着重要的实际应用价值。[0004]现有超材料电磁波吸收器设计一般将一种共振结构设计成不同的尺寸，使共振峰分布在不同位置，用这种方法可以拓宽吸收带宽；也可以设计多种不同类型的共振结构，实现不同共振类型的共振峰位置的叠加，从而拓宽吸收带宽。通过上述两种思路设计出来超材料吸收器可以实现超宽带吸收，但是存在结构复杂，制造难度大的缺点。同时绝大多数现有超材料吸收器以实现无偏振选择吸收为设计目标，而应用于偏振吸收场景的吸收器则未受到较多关注，现有超材料吸收器在相互垂直的2个偏振方向上的吸收性能没有十分巨大的差异。偏振吸收应用场景需要满足对某一偏振方向电磁波尽可能大的