[實用新型]低損耗電磁感應透明全介質超材料結構

有效

• 申請號: 201721472148.0
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN207282731U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 朱磊;董亮;趙昕
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

技術領域

本實用新型屬于超材料技術領域，尤其涉及一種低損耗電磁感應透明全介質超材料結構。

背景技術

電磁感應透明是一種重要的量子光學效應，是由原子在不同能級之間躍遷時的量子干涉引起的。它會導致原子系統中的光吸收減少，從而在傳輸譜中產生一個透明窗口。這種效應通常伴隨著強烈的相位色散，產生許多重要的電磁特性，例如低損耗的慢光效應、高靈敏度的傳感特性、增強的非線性效應等。然而，在原子系統中實現電磁感應透明效應需要滿足復雜且嚴苛的實驗條件，而在超材料中模擬實現電磁感應透明效應可以避免上述缺點。超材料是一種在亞波長尺度上排列的周期或非周期結構，它能夠表現出許多特異的電磁性質，擁有很多天然材料所不具備的超常物理特性。超材料的出現使人類自由調控電磁波成為可能。通過控制電磁波與超材料諧振單元的相互作用，超材料對入射電磁波的吸收能夠大大減少，而透波率明顯增加，同時，相位會發生強烈的色散，因而在超材料中可以模擬實現電磁感應透明效應。傳統的電磁感應透明超材料，其諧振單元是金屬結構，損耗大，透波率低，限制了其廣泛應用。

發明內容

本實用新型針對傳統電磁感應透明超材料的損耗大，透波率低的缺點的問題，現提供一種低損耗電磁感應透明全介質超材料結構。

低損耗電磁感應透明全介質超材料結構，包括：

邊長為5mm的第一立方體，所述第一立方體的立方面沿空間直角坐標系的X軸方向開設第一圓柱形空氣孔，所述第一圓柱形空氣孔的重心與所述第一立方體的重心重合；

邊長為6.5mm的第二立方體，所述第二立方體的立方面沿空間直角坐標系的X軸方向開設第二圓柱形空氣孔，所述第二圓柱形空氣孔的重心與所述第二立方體的重心重合，所述第二立方體與所述第一立方體并排設置以形成一組合單元，所述第二立方體與所述第一立方體之間的距離為1mm，所述第二立方體的重心與所述第一立方體的重心之間連線的延伸方向為Z軸方向，所述第二立方體的重心與所述第一立方體的重心之間的距離為6.75mm。

優選的，所述第一圓柱形空氣孔的高為5mm，底面半徑為2mm。

優選的，所述第二圓柱形空氣孔的高為6.5mm，底面半徑為1.5mm。

優選的，所述第一立方體和所述第二立方體均采用相對介電常數ε_r＝100，損耗角正切tanδ＝0.002的陶瓷材料。

優選的，所述組合單元以所述組合單元中所述第二立方體的重心與所述第一立方體的重心之間的連線的中點為中心呈陣列模式排列。

上述技術特征可以各種適合的方式組合或由等效的技術特征來替代，只要能夠達到本實用新型的目的。

本實用新型的有益效果在于，第一立方體產生低品質因數的磁諧振，第二立方體產生高品質因數的電諧振，因而第一立方體用作亮態諧振器，第二立方體用作暗態諧振器。當這兩種諧振器被組合成超材料單元時，由于米氏電磁諧振之間的近場耦合作用，可實現低損耗、高透波率的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的低損耗電磁感應透明全介質超材料結構的一種實施例的示意圖；

圖2為本實用新型所述的低損耗電磁感應透明全介質超材料結構的單元陣列示意圖；

圖3為第一立方體、第二立方體和復合超材料結構的傳輸系數曲線圖；

圖4為群延遲曲線圖；

圖5為全介質超材料在電磁波入射角度不同時的傳輸系數曲線圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。

如圖1所示，低損耗電磁感應透明全介質超材料結構，包括：

邊長d₂為5mm的第一立方體A，第一立方體A的立方面沿空間直角坐標系的X軸方向開設第一圓柱形空氣孔，第一圓柱形空氣孔的重心與第一立方體A的重心重合；