寬頻可調(diào)諧太赫茲電磁超材料吸收器的研究.pdf

1、由于高吸收、超薄厚度、頻率選擇性和設(shè)計靈活性等優(yōu)勢,超材料(Metamaterials,MM)吸收器在微波、光波尤其是太赫茲(THz)波段備受關(guān)注。超材料吸收器的厚度只有工作波長的1/20,而且理論上可以實現(xiàn)對電磁波的完美吸收。在N.I.Landy等人首次提出了完美吸收器結(jié)構(gòu)之后,研究人員對超材料吸收器的研究從追求更高的吸收率到寬角度入射及極化不敏感等。然而,上述大多數(shù)MM吸收器都工作在一個相當(dāng)窄的頻段內(nèi),這限制了吸收器在很多領(lǐng)域的應(yīng)用

2、,比如隱身技術(shù)或者能量采集等。目前,對寬頻THz超材料吸收器的需求卻越來越多。但是,目前基本上所有基于超材料結(jié)構(gòu)的電磁波吸收器都是被動式的,一旦制備完成之后,其吸收性能也就確定了。而日益復(fù)雜的電磁應(yīng)用環(huán)境需要的是主動式的可調(diào)諧的電磁超材料吸收器,比如可以根據(jù)電磁環(huán)境的變化控制電磁超材料吸收器對電磁波的吸收率等。
　　本文主要對寬頻超材料吸收器及可調(diào)諧超材料吸收器進行了研究。首先,結(jié)合兩種不同尺寸的正方形周期陣列,制備出了工作在太赫

3、茲頻段的寬頻超材料吸收器。將二氧化硅(SiO2)薄膜而不是傳統(tǒng)的聚酰亞胺(PI)層作為金屬鋁陣列與連續(xù)金屬鉑薄膜的隔離層,這大大提高了設(shè)計精度和實驗的可行性。其次,本文提出一種基于圓臺形吸收單元的超寬帶、極化不敏感的超材料太赫茲吸收器。該超材料吸收器采用金屬薄膜金和介質(zhì)層二氧化硅交替疊加的多層結(jié)構(gòu)。采用商業(yè)軟件CST Studio Suite2009時域求解器計算了其在0~10 THz波段內(nèi)的吸收率A(w),在2~10 THz之間實現(xiàn)了