[發明專利]一種寬帶可調無反射吸波器件及吸波方法有效
| 申請號： | 202110700760.3 | 申請日： | 2021-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN113556930B | 公開（公告）日： | 2023-08-29 |
| 發明（設計）人： | 顧川川;項曉東;張鵬 | 申請（專利權）人： | 南方科技大學 |
| 主分類號： | H05K9/00 | 分類號： | H05K9/00 |
| 代理公司： | 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268 | 代理人： | 朱陽波 |
| 地址： | 518055 廣東省深*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 寬帶 可調 反射 器件 方法 | ||
1.一種寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，包括：泵浦層和設置于所述泵浦層上的吸波層，所述吸波層中包括吸波材料；
所述泵浦層用于產生泵浦激光；
所述吸波層用于接收所述泵浦激光，通過所述泵浦激光在所述吸波材料中誘導出自由載流子，并通過所述自由載流子改變所述吸波材料的相對介電常數，以使得所述吸波材料滿足預設的阻抗匹配條件；
所述吸波層還用于接收入射電磁波，在所述吸波材料滿足預設的阻抗匹配條件時，對所述入射電磁波進行吸收；
所述吸波層的厚度滿足公式：
其中，z為吸波層厚度，α為吸波材料在泵浦激光頻率的吸收系數，ωp為吸波材料的等離子體共振頻率，為吸波材料的相對介電常數在入射電磁波頻率的交流項，ω為入射電磁波的頻率，γ為吸波材料的電子散射頻率。
2.根據權利要求1所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述泵浦激光的光強滿足公式：
其中，I0為泵浦激光的光強，為泵浦激光的單光子能量，ε0為空氣介電常數，為吸波材料的相對介電常數在入射電磁波頻率的交流項，m*為有效質量，ω為入射電磁波的頻率，γ為吸波材料的電子散射頻率，α為吸波材料在泵浦激光頻率的吸收系數，R為吸波材料在泵浦激光頻率的反射率，e為單位電荷。
3.根據權利要求1所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述阻抗匹配條件為：
其中，Z為吸波材料的阻抗，Z0為空氣阻抗，εr為吸波材料的相對介電常數，μr為吸波材料的相對磁導率。
4.根據權利要求1所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述吸波材料的遷移率為103～104cm2/V·s。
5.根據權利要求1所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述吸波材料為金剛石、單晶石英和氮化鎵中的一種。
6.根據權利要求1所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述泵浦層與所述吸波層之間設置有輔助層；
所述輔助層用于輔助所述吸波層對所述入射電磁波進行吸收。
7.根據權利要求6所述的寬帶可調無反射吸波器件，其特征在于，所述輔助層為磁性層或介電層，所述輔助層由透明的磁性材料或碳系材料構成。
8.一種如權利要求1～7任一項所述的寬帶可調無反射吸波器件的吸波方法，其特征在于，包括：
獲取所述入射電磁波的頻率，根據所述入射電磁波的頻率確定所述泵浦激光的光強和所述吸波層的厚度；
接收泵浦層產生的泵浦激光，通過所述泵浦激光在所述吸波材料中誘導出自由載流子，并通過所述自由載流子改變所述吸波材料的相對介電常數，以使得所述吸波材料滿足預設的阻抗匹配條件；
接收入射電磁波，在所述吸波材料滿足預設的阻抗匹配條件時，對所述入射電磁波進行吸收；
所述吸波層的厚度滿足公式：
其中，z為吸波層厚度，α為吸波材料在泵浦激光頻率的吸收系數，ωp為吸波材料的等離子體共振頻率，為吸波材料的相對介電常數在入射電磁波頻率的交流項，ω為入射電磁波的頻率，γ為吸波材料的電子散射頻率。
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