[發明專利]一種雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器

在審

• 申請號: 201811194725.3
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109301494A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 方波;高艷姣;戚岑科;蔡晉輝
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;G02B5/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

本發明公開了一種雙層球超寬帶太赫茲波吸收器。它包括底層金屬層、下球層和上球層；其中金屬層位于最底層，下球層位于中間層，上球層位于頂層，上下球層中的小球半徑大小均相同，且同一球層中的球心均在同一水平面上，上下球層緊密疊加。本發明具有結構簡單緊湊，尺寸小，超寬帶吸收和易實現等優點。

技術領域

本發明涉及吸收器，尤其涉及一種雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器。

背景技術

太赫茲輻射泛指波長在30μm～3mm區間，電磁輻射頻率在0.1～10THz這個區間的一種波。具有低能性、高穿透性、指紋譜性、寬帶性、瞬態性和相干性等特性，研究領域涉及成像、雷達、通信、生物醫學、反恐和安檢、航空航天等領域。太赫茲波是宏觀電子學與微觀光子學研究的交叉領域，對于電子學與光子學研究的相互借鑒和相互融合具有重要的科學意義和極大的研究價值。

吸收器作為太赫茲應用技術中不可或缺的器件，加大吸收器的研究力度將有利于太赫茲技術的發展。而現存吸收器中普遍存在結構復雜，吸收效率低以及吸收帶寬窄等缺點。針對以上缺點，本發明設計了一種結構簡單且具有超寬帶吸收特性的一種雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器。

發明內容

本發明提供一種雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器，技術方案如下：

雙層球超寬帶太赫茲波吸收器。它包括底層金屬層、下球層和上球層；其中金屬層位于最底層，下球層位于中間層，上球層位于頂層，上下球層中的小球半徑大小均相同，且同一球層中的球心均在同一水平面上，上下球層緊密疊加。本發明具有結構簡單緊湊，尺寸小，超寬帶吸收，易加工與易實現等優點。

所述的金屬層的材料為鋁，邊長為300μm，厚度為0.2μm。所述下球層材料為碳化硅，球的半徑150μm。所述的上球層的材料為碳化硅，球的半徑150μm。上層球緊密疊加在下層球上，上層球球心所處平面與下層球的球心所處平面間的距離為

本發明具有結構簡單緊湊，尺寸小，超寬帶吸收和易實現等優點。

附圖說明：

圖1是雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器的CST三維建模圖；

圖2是雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器的三維結構示意圖；

圖3是雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器的主視圖；

圖4是雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器的仿真性能曲線圖。

具體實施方案

如圖1～圖3所示，雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器包括底層金屬層、下球層和上球層；其中金屬層位于最底層，下球層位于中間層，上球層位于頂層，上下球層中的小球半徑大小均相同，且同一球層中的球心均在同一水平面上，上下球層緊密疊加。

所述結構經電磁仿真軟件CST優化后的尺寸如下：金屬層1的材料為鋁，邊長為300μm，厚度為0.2μm。下球層2的材料為碳化硅，其球徑為150μm。下球層3的材料為碳化硅，其球徑為150μm。上層球緊密疊加在下層球上，上層球球心所處平面與下層球的球心所處平面間的距離為

實施例1

雙層球型超寬帶太赫茲波吸收器：

本實施例中，基于太赫茲吸收器的結構和各部件形狀如上所述，因此不再贅述。但各部件的具體參數如下：金屬層1的材料為鋁，邊長為300μm，厚度為0.2μm。下球層2的材料為碳化硅，其球徑為150μm。下球層3的材料為碳化硅，其球徑為150μm。上層球緊密疊加在下層球上，上層球球心所處平面與下層球的球心所處平面間的距離為

經過CST仿真得到的吸收率曲線圖如圖3所示。由圖可知，在1.5THz-3THz頻率段內，吸收器吸收率在90％以上，實現了超寬帶吸收特性，在1.6THz、2.1THz處吸收率達到了99.9％。