[發明專利]一種頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器及其制造方法

有效

• 申請號: 201910343763.9
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110011068B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王俊林;王鑫
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;G02B5/00;G02B1/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其包括：

底層結構(1)，其包括至少一層金屬薄膜；

中間介質層(2)，其固定在底層結構(1)上；中間介質層(2)與底層結構(1)相連的兩個端面重合；以及

頂層諧振結構(3)，其固定在中間介質層(2)上；

其特征在于，頂層諧振結構(3)包括呈陣列排布的多個金屬諧振結構(5)；多個金屬諧振結構(5)均固定在中間介質層(2)遠離底層結構(1)的同一端面上；每個金屬諧振結構(5)內部設置諧振腔(4)，諧振腔(4)與對應的金屬諧振結構(5)均呈十字形且中心重合；

所述金屬薄膜和金屬諧振結構(5)均由銅制得，中間介質層(2)由柔性PDMS材料制得，諧振腔(4)內填充SrTiO₃材料。

2.如權利要求1所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，底層結構(1)和中間介質層(2)均呈矩形，中間介質層(2)的厚度大于底層結構(1)的厚度。

3.如權利要求2所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，多個金屬諧振結構(5)等間距分布，每個金屬諧振結構(5)的相對兩端沿著中間介質層(2)的長度方向或寬度方向設置。

4.如權利要求1所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，每個金屬諧振結構(5)的四個端部位于同一個圓周一上，每個諧振腔(4)的四個端部位于同一個圓周二上。

5.如權利要求4所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，每個金屬諧振結構(5)相對兩端之間的距離為35um，每個諧振腔(4)相對兩端之間的距離為25um；金屬諧振結構(5)端部的寬度為11um，諧振腔(4)端部的寬度為8um。

6.如權利要求5所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，底層結構(1)的厚度為0.3um，中間介質層(2)的厚度為40um，金屬諧振結構(5)的厚度為0.3um。

7.如權利要求1所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，多個金屬諧振結構(5)排列成正方形矩陣，相鄰的兩個金屬諧振結構(5)之間的距離為55um。

8.如權利要求1所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，所述太赫茲超材料吸波器還包括：

溫控單元，其用于調節頂層諧振結構(3)的溫度。

9.如權利要求1所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，所述太赫茲超材料吸波器應用于隱身裝置、太赫茲成像裝置、微型天線、電磁波探測及調控裝置以及太陽能電池中的一種或多種裝置中。

10.一種頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器的制造方法，其用于制造如權利要求1-9中任意一項所述的頻率可主動調諧的太赫茲超材料吸波器，其特征在于，其包括以下步驟：

根據底層結構(1)的形狀，在基底材料上開挖深度不小于底層結構(1)、中間介質層(2)以及頂層諧振結構(3)的厚度之和的定位槽；

從所述定位槽的底部開始，鍍上至少一層金屬薄膜，并在金屬薄膜定型后，向所述定位槽內灌入呈液態的柔性PDMS材料，以形成中間介質層(2)；

在每個金屬諧振結構(5)內開設對應的諧振腔(4)，將SrTiO₃材料填滿諧振腔(4)中；

在中間介質層(2)上劃出呈陣列排布的多個定位區域，多個定位區域分別與多個金屬諧振結構(5)對應；

先依次將多個金屬諧振結構(5)固定至對應的多個定位區域上，再對底層結構(1)、中間介質層(2)以及頂層諧振結構(3)進行老化處理。