混合结构超材料太赫兹宽带吸收器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109390700A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201811410438.1(22)申请日2018.11.23(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市江干经济开发区学源街258号(72)发明人李九生严德贤(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人傅朝栋张法高(51)Int.Cl.H01Q17/00(2006.01)G02B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称混合结构超材料太赫兹宽带吸收器(57)摘要本发明公开了一种混合结构超材料太赫兹宽带吸收器。它包括太赫兹波输入端、N×N个结构单元，N为自然数，N×N个结构单元周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上。结构单元包括顶层金属微结构层、介质层以及底层金属层；顶层金属微结构层是由五个十字架形状和四个星型形状组成，顶层金属微结构层的形状依次为第一十字架、第二星型、第三十字架、第四星型、第五十字架、第六星型以及第七十字架。本发明的混合结构太赫兹宽带吸收器具有结构简单、制作方便、吸收带宽宽以及吸收率高等优点，满足在太赫兹波通信技术、生物医学、太赫兹辐射领域应用要求。CN109390700ACN109390700A权利要求书1/1页1.一种混合结构超材料太赫兹宽带吸收器，其特征在于包括太赫兹波输入端(1)、N×N个结构单元(2)，N为自然数，N×N个结构单元周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上；每个结构单元的三维结构为长方体，长方体具有三层结构，包括顶层金属微结构层(3)、介质层(4)以及底层金属层(5)，顶层金属微结构层(3)和底层金属层(5)分别覆盖于介质层(4)的两侧；太赫兹波从N×N个结构单元(2)上具有顶层金属微结构层(3)的一侧输入；每个结构单元长方体由7个尺寸完全相同且顺次相连的长方体组成，且7个长方体中的顶层金属微结构层(3)形状不同，由五个十字架形状和四个星型形状组成，从左到右依次为第一十字架、第二星型、第三十字架、第四星型、第五十字架、第六星型、第七十字架。2.如权利要求1所述的混合结构太赫兹宽带吸收器，其特征在于所述的N×N个结构单元(2)中，每个结构单元长方体的长度为350μm～420μm，宽度为50μm～60μm。3.如权利要求1所述的混合结构超材料太赫兹宽带吸收器，其特征在于所述的顶层金属微结构层(3)为金属铜，电导率为4.561×107S/m，厚度为100nm～200nm；顶层金属微结构层(3)中，第一十字架的长度为50μm～60μm，宽度为10μm～12μm；第二星型结构由两个垂直且相同的椭圆形状组成，椭圆形状的短轴长度为14μm～16μm，长轴长度为50μm～60μm；第三十字架的长度为50μm～60μm，宽度为9μm～11μm；第四星型结构由两个垂直且相同的椭圆形状组成，椭圆形状的短轴长度为10μm～12μm，长轴长度为50μm～60μm；第五十字架的长度为50μm～60μm，宽度为8μm～10μm；第六星型结构由两个垂直且相同的椭圆形状组成，椭圆形状的短轴长度为8μm～10μm，长轴长度为50μm～60μm；第七十字架的长度为50μm～60μm，宽度为7μm～9μm。4.如权利要求1所述的混合结构超材料太赫兹宽带吸收器，其特征在于所述的介质层(4)的宽度为50μm～60μm，长度为350μm～420μm，厚度为34～40μm，材料为相对介电常数为3.9二氧化硅。5.如权利要求1所述的混合结构超材料太赫兹宽带吸收器，其特征在于所述的底层金属层(5)为金属铜，电导率为4.561×107S/m，长度为350μm～420μm，宽度为50～60μm，厚度为100～200μm。2CN109390700A说明书1/3页混合结构超材料太赫兹宽带吸收器技术领域[0001]本发明涉及吸收器，具体涉及混合结构超材料太赫兹宽带吸收器。背景技术[0002]太赫兹波是指频率从0.1THz到10THz，波长为3mm到30μm，其频段介于毫米波与红外光之间频谱范围的电磁波谱区域。太赫兹所处波谱中独特频段使其不仅同时微波及光波的一些特征，同时它还有具有一些独特的特点：(1)强穿透性：太赫兹能够低损耗透过电介质及非极性物体的特性使得它能够对陶瓷非透明介质透视成像，同时太赫兹波是浓烟或者风尘等低可见度环境中成像的理想光源，可用于沙漠、雾霾天气等场合。(2)低能量性：频率在1THz电磁波所具有的能量仅仅在毫电子伏特数量级，因此不会导致光致电离，因此可以放心地应用于生物样品的检测及旅客的安检。(3)光谱分辨能力强：虽然太赫兹拥有非常小的光子能量，却囊括了许多光谱信息。太赫兹此频段具有明显的吸收及色散特性。[0003]太