[實(shí)用新型]周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320191058.X
• 申請(qǐng)日: 2013-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN203260695U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李九生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): H01P1/20
• 分類號(hào): H01P1/20;G02B5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及吸收器，尤其涉及一種周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。?

背景技術(shù)

太赫茲波通常指頻率在0.1～10THz(或波長(zhǎng)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(xué)之間，是電子學(xué)與光子學(xué)之間的過渡區(qū)。由于太赫茲在電磁波譜的特殊位置，科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用上的空白點(diǎn)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(yōu)越的性能，在物理、化學(xué)和生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究學(xué)科以及醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、產(chǎn)品檢測(cè)、空間通信和武器制導(dǎo)等應(yīng)用學(xué)科都具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景，受到世界各國(guó)的關(guān)注?

美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的奧斯頓等人在研究超快半導(dǎo)體現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了砷化鎵光電導(dǎo)探測(cè)效應(yīng)，有關(guān)結(jié)果在美國(guó)權(quán)威雜志《科學(xué)》上發(fā)表，引發(fā)了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，成為20世紀(jì)末的熱門課題。實(shí)際應(yīng)用中，太赫茲波吸收器以其相對(duì)較低的體積，密度低，窄頻帶響應(yīng)，在太赫茲熱成像技術(shù)中有重要的應(yīng)用。?

我當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的并提出過的太赫茲波吸收器結(jié)構(gòu)很少，這些結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，而且在實(shí)際制作過程中困難重重，成本較高，對(duì)加工工藝和加工環(huán)境要求也高。所以迫切需要提出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、便于加工制作的太赫茲波吸收器來(lái)支撐太赫茲波應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。?

一種周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。它包括信號(hào)輸入端、準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層與基體相連，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層上包括N×N個(gè)準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬周期單元，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬周期單元包括一個(gè)準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)環(huán)結(jié)構(gòu)和連接橋結(jié)構(gòu)；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，依次經(jīng)過準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)形金屬傳輸層、基體、之后到金屬層結(jié)構(gòu)準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)太赫茲波的吸收作用。所述的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的厚度為1～2μm。所述的一個(gè)相鄰的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)周期單元的間距為10～12μm。所述的金屬方框外框邊長(zhǎng)為60～70μm，寬度為4～5μm。所述的?枝節(jié)結(jié)構(gòu)，位于方形框的正中間位置，長(zhǎng)度為25～30μm，金屬寬度為4～5μm。所述的基體的材料為高阻硅材料，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。?

本實(shí)用新型具有吸收率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作等優(yōu)點(diǎn)。?

附圖說明

圖1是周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖3是本實(shí)用新型的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)周期單元的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖4是周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的太赫茲波吸收器的性能曲線。?

具體實(shí)施方式

如圖1～3所示，周期性準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于包括信號(hào)輸入端1、準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4；準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2與基體3相連，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2上包括N×N個(gè)準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬周期單元5，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬周期單元5包括一個(gè)方框形結(jié)構(gòu)6和4個(gè)枝節(jié)結(jié)構(gòu)7；信號(hào)從信號(hào)輸入端1輸入，依次經(jīng)過準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2、基體3、之后到金屬層結(jié)構(gòu)4，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)對(duì)太赫茲波的吸收作用。所述的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2的厚度為1～2μm。所述的基體3的厚度為300～400μm。所述的金屬層結(jié)構(gòu)4的厚度為1～2μm。所述的一個(gè)相鄰的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)周期單元5的間距為10～12μm。所述方框形結(jié)構(gòu)6外框邊長(zhǎng)為60～70μm，金屬寬度為4～5μm。所述的枝節(jié)結(jié)構(gòu)7，位于方形框正中間位置，長(zhǎng)度為25～30μm，金屬寬度為4～5μm。所述的基體3的材料為高阻硅材料，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)4的材料為銅。?

實(shí)施例1?

設(shè)定各參數(shù)值如下：結(jié)構(gòu)單元N＝100，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的厚度為1μm。基體的厚度為500μm。金屬層結(jié)構(gòu)的厚度為1μm。一個(gè)相鄰的準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬周期單元的間距為10μm。金屬方框形結(jié)構(gòu)外框邊長(zhǎng)為70μm，寬度為5μm。枝節(jié)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為30μm金屬寬度為5μm。基體的材料為高阻硅材料，準(zhǔn)星形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。吸收系數(shù)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(cè)得該吸收器在中心頻率點(diǎn)為0.57THz時(shí)，吸收率接近于0.99，表明具有良好的吸收特性。?