[實用新型]周期性環形結構的太赫茲波吸收器

有效

• 申請號: 201320022894.5
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203218412U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 程偉;李九生
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;G02B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及吸收器，尤其涉及一種周期性環形結構的太赫茲波吸收器。?

背景技術

太赫茲波通常指頻率在0.1～10T?Hz(或波長在0.03～3mm)的電磁波。太赫茲波段處于微波毫米波與紅外線光學之間，是電子學與光子學之間的過渡區。由于太赫茲在電磁波譜的特殊位置，科學研究和技術應用上的空白點很多，因此太赫茲波段也被稱為太赫茲空白。太赫茲波具有優越的性能，在物理、化學和生命科學等基礎研究學科以及醫學成像、安全檢查、產品檢測、空間通信和武器制導等應用學科都具有重要的研究價值和應用前景，受到世界各國的關注?

美國貝爾實驗室的奧斯頓等人在研究超快半導體現象時，發現了砷化鎵光電導探測效應，有關結果在美國權威雜志《科學》上發表，引發了科學界的廣泛關注，成為20世紀末的熱門課題。實際應用中，太赫茲波吸收器以其相對較低的體積，密度低，窄頻帶響應，在太赫茲熱成像技術中有重要的應用。?

我當前國內外研究的并提出過的太赫茲波吸收器結構很少，這些結構往往很復雜，而且在實際制作過程中困難重重，成本較高，對加工工藝和加工環境要求也高。所以迫切需要提出結構簡單、尺寸小、便于加工制作的太赫茲波吸收器來支撐太赫茲波應用領域的發展。?

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種周期性環形結構的太赫茲波吸收器。?

本實用新型公開了一種周期性環形結構的太赫茲波吸收器。它包括信號輸入端、環形金屬傳輸層、基體、金屬層結構；環形金屬傳輸層與基體相連，環形金屬傳輸層上包括100×100個環形金屬周期單元，環形金屬周期單元包括一個環形環結構和電容符號形結構；信號從信號輸入端輸入，依次經過環形形金屬傳輸層、基體、之后到金屬層結構環形金屬傳輸層實現對吸收頻率的選擇，金屬層結構實現對太赫茲波的吸收作用。?

所述的環形金屬傳輸層的厚度為1～2μm。所述的基體的厚度為400～500μm。所述的金屬層結構的厚度為1～2μm。相鄰的所述環形周期單元的間距為10～12μm。所述的金屬環外半徑為65～70μm，寬度為4～5μm。所述的電容符號形結構，金屬寬度為4～5μm，空隙寬度為8～10μm，空隙兩側金屬的長度為?12～16μm。所述的基體的材料為高阻硅材料，環形金屬傳輸層的材料為銅，金屬層結構的材料為銅。?

本實用新型具有頻率吸收性好、結構簡單、尺寸小、體積小、重量輕、節約材料、便于制作等優點。?

附圖說明

圖1是周期性環形結構的太赫茲波吸收器的結構示意圖；?

圖2是本實用新型的環形金屬傳輸層的結構示意圖；?

圖3是本實用新型的環形周期單元的結構示意圖；?

圖4是周期性環形結構的太赫茲波吸收器的太赫茲波吸收器性能曲線。?

具體實施方式

如圖1～3所示，周期性環形結構的太赫茲波吸收器包括信號輸入端1、環形金屬傳輸層2、基體3、金屬層結構4；環形金屬傳輸層2與基體3相連，環形金屬傳輸層2上包括100×100個環形金屬周期單元5，環形金屬周期單元5包括一個環形環結構6和電容符號形結構7；信號從信號輸入端1輸入，依次經過環形形金屬傳輸層2、基體3、之后到金屬層結構4，環形金屬傳輸層2實現對吸收頻率的選擇，金屬層4結構實現對太赫茲波的吸收作用。?

所述的環形金屬傳輸層2的厚度為1～2μm。所述的基體3的厚度為400～520μm。所述的金屬層結構4的厚度為1～2μm。相鄰的所述環形周期單元5的間距為10～12μm。所述的金屬環形結構6外半徑為65～70μm，寬度為4～5μm。所述的電容符號形結構7，金屬寬度為4～5μμm，空隙寬度為8～10μm，空隙兩側金屬的長度為12～16μm。所述的基體3的材料為高阻硅材料，環形金屬傳輸層2的材料為銅，金屬層結構4的材料為銅。?

實施例1：?

設定各參數值如下：金屬結構單元個數為100，環形金屬傳輸層的厚度為1μn?；w的厚度為500μm。金屬層結構的厚度為1μm。相鄰的環形金屬周期單元的間距為10μm。金屬環外半徑為70μm，寬度為5μm。電容符號形結構，金屬寬度為5μm，空隙寬度為10μm，空隙兩側金屬的長度為16μm。基體的材料為高阻硅材料，缺口環形金屬的材料為銅，金屬層結構的材料為銅。吸收系數公式A＝1-R-T(A為吸收率，R為反射率，T為透過率)用THz-TDS測得該吸收器在中心頻率點為0.4THz時吸收率接近于0.91，表明具有良好的吸收性。?