[發明專利]一種基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構

在審

• 申請號: 202010102420.6
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111200188A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 姜彥南;王嬌;陳艷君
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/02
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學平

本發明公開了一種基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構，包括第一介質基板、第二介質基板、第一金屬條、第二金屬條、第一金屬對稱開口諧振圓環和第二金屬對稱開口諧振圓環，第二介質基板位于第一介質基板下，第一金屬對稱開口諧振圓環位于第一金屬條和第二金屬條之間，第二金屬對稱開口諧振圓環位于第二金屬條遠離第一金屬對稱開口諧振圓環的一側。在入射電磁場激勵的條件下，金屬條和電磁波發生強耦合，充當明模諧振；金屬對稱開口諧振環和電磁波發生弱耦合，充當暗模諧振。基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構和入射電磁場的耦合，由明暗模近場耦合原理可以實現多頻帶的電磁感應透明現象。

技術領域

本發明涉及電磁感應透明結構技術領域，尤其涉及一種基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構。

背景技術

電磁感應透明是量子系統中的一種重要光學效應，當有一束強烈的探測光入射時，會使原子介質對泵浦光的傳輸譜上產生一個窄帶透明窗口。這是因為泵浦光和探測光同時作用在同一原子上時，在原子的激發路徑形成了量子相消干涉，導致光在原子的共振頻率出吸收減少或不吸收，使得原本“不透明”的物質變得“透明。這種透明效應在透明窗口處伴隨著強烈的色散效應，可應用在光存儲，光開關，慢光傳播和非線性光學等領域。然而，在量子系統中實現電磁感應透明效應需要穩定的激光束，超低溫度等。嚴苛的實驗條件使得電磁感應透明效應的推廣使用十分艱難，但是超材料的誕生解決了這一難題。利用偶極子諧振模型原理，在超材料中模擬電磁感應透明現象已經得到了很多科研人員的實驗和理論的驗證。

太赫茲波指的是頻率范圍在0.1THz-10THz，波長范圍在30um-3000um的電磁波。太赫茲波位于光波和微波波段之間，具有很多光波和微波的優點，例如其的低能特性，不會對被檢測物質產生電離干破壞，所以太赫茲波段的電磁感應透明研究對醫學領域有著重要的研究意義。

目前大多數的研究都處于GHz頻段的單一頻段的電磁感應透明研究，很少有在太赫茲波段的多頻帶電磁感應透明的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構，旨在解決目前大多數的研究都處于GHz頻段的單一頻段的電磁感應透明研究，很少有在太赫茲波段的多頻帶電磁感應透明的研究的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于太赫茲超材料的多頻帶電磁感應透明結構，包括第一介質基板、第二介質基板、第一金屬條、第二金屬條、第一金屬對稱開口諧振圓環和第二金屬對稱開口諧振圓環，所述第二介質基板位于所述第一介質基板下，所述第一金屬條、所述第二金屬條、所述第一金屬對稱開口諧振圓環和所述第二金屬對稱開口諧振圓環均位于所述第一介質基板遠離所述第二介質基板的一側，所述第一金屬條和所述第二金屬條平行設置，所述第一金屬對稱開口諧振圓環位于所述第一金屬條和所述第二金屬條之間，所述第一金屬對稱開口諧振圓環具有兩個第一缺口，且兩個所述第一缺口分別位于靠近所述第一金屬條和所述第二金屬條的一側，所述第二金屬對稱開口諧振圓環位于所述第二金屬條遠離所述第一金屬對稱開口諧振圓環的一側，所述第二金屬對稱開口諧振圓環具有兩個第二缺口，且兩個所述第二缺口與兩個所述第一缺口位于同一直線上，所述第一金屬條、所述第二金屬條、所述第一金屬對稱開口諧振圓環和所述第二金屬對稱開口諧振圓環的幾何中心連線與所述第一介質基板表面的水平中線相重疊。

其中，所述第一介質基板和所述第二介質基板的長度均為150um-176um，寬度均為120um，第一介質基板的高度為3um-8um，第二介質基板高度為20um-80um。

其中，所述第一金屬條和第二金屬條的長度均為76um-80um，寬度均為3um-10um，高度均為200nm。

其中，所述第一金屬對稱開口諧振圓環和所述第二金屬對稱開口諧振圓環的外半徑均為18un-25um，內半徑均為13un-20um，高度均為200nm。