CN111430933B - 一种超宽带螺旋式层叠吸波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超宽带螺旋式层叠吸波器，包括：底层设置金属反射层，金属反射层上设置至少一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，当超宽带螺旋式层叠吸波单元多于一个，所有超宽带螺旋式层叠吸波单元采用相同结构并且在金属反射层上等距设置；超宽带螺旋式层叠吸波单元包括至少一层介质层，在顶层介质层上设置顶层阿基米德螺旋金属结构，其中在每个介质层中嵌入设置至少两层阿基米德螺旋金属结构；若介质层多于一层，则所有介质层从底层介质层到顶层介质层呈金字塔设置；所有阿基米德螺旋金属结构能够被从底层到顶层划分为与介质层数量相同的各个金字塔结构。本发明提供的吸波器的吸收频率可以横跨红外、可见光、紫外三个频段。

Description

一种超宽带螺旋式层叠吸波器
技术领域
本发明属于无线通信及微波器件技术领域，特别是可横跨多频带的吸波器件设计领域，具体涉及一种超宽带螺旋式层叠吸波器。
背景技术
随着现代科学技术日新月异的发展，以电磁波为媒介进行信号和能量传输的卫星通信、雷达探测、无线电广播、热成像仪等被广泛应用。同时，电磁波辐射对环境的负面影响也日益增大，例如由于电磁波的干扰会延误飞机正常起飞，影响通信质量，干扰仪器正常工作，并且电磁波辐射也会影响人类身体健康。因此，治理电磁污染，对电磁波进行屏蔽、吸收变得越来越重要。另外，在国防军事领域，为避免武器装备被敌方发现并攻击，提高军事装备的战术水平，雷达隐身技术也变得日益重要，受到世界各国的高度重视。超材料吸波器是一种能够将入射到材料表面的电磁波的大部分能量吸收，而几乎不发生反射并将吸收的这部分能量转化为其它形式能量的材料。它通过各种材料的不同损耗机制将入射的电磁波吸收、转化为热能或是其它能量，从而达到吸波和隐身的目的。但传统吸波材料存在频带窄、密度大、性能低等不足，限制了其在微纳光子学器件中的应用。与之相比，超材料吸波器具有薄厚度、轻质量、强吸收等优点，可应用于微型测辐射仪、光探测器、频谱成像、电磁隐身等领域。
所以如何在一个宽的频率范围内减少来自超材料结构的电磁波的反射和散射是一个热门的研究热点。宽频吸波器可用于提高光伏器件的效率，做热探测器，也可以使得物体被电磁波探射不到。同时，红外、可见光、紫外是三个极为重要的频带范围，在遥感、通信技术、云图探测、电磁隐身等领域，无论是军用还是民用，都有着极为重要的应用价值。
发明内容
本发明旨在解决现有技术存在的不足，提供宽频吸波器，减少电磁波的反射和散射。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案，提供一种超宽带螺旋式层叠吸波器，包括：底层设置金属反射层，金属反射层上设置至少一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，当超宽带螺旋式层叠吸波单元多于一个，所有超宽带螺旋式层叠吸波单元采用相同结构并且在金属反射层上等距设置；
所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括至少一层介质层，在顶层介质层上设置顶层阿基米德螺旋金属结构，其中在每个介质层中嵌入设置至少两层阿基米德螺旋金属结构；若介质层多于一层，则所有介质层从底层介质层到顶层介质层呈金字塔设置；所有阿基米德螺旋金属结构能够被从底层到顶层划分为与介质层数量相同的各个金字塔结构。在具体实施例中，可选地每个介质层中设置至少两层阿基米德螺旋金属结构，至多嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构。
进一步的，所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括从底层到顶层设置的第一介质层、第二介质层和第三介质层，还包括九层阿基米德螺旋金属结构，包括从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第一介质层和第二介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第一介质层和第二介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；
第二介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层和第三介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第二介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层和第三介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；
第三介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，并且第三介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
进一步的，所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括从底层到顶层设置的第一介质层、第二介质层和第三介质层，还包括九层阿基米德螺旋金属结构，包括从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构，第三介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构；
第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；
第二介质层中嵌入的从下到上的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同第三介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；
第三介质层中的从下到上嵌入的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
根据以上技术方案中，本发明进一步的，从下到上第一、三、四、六、七、九层阿基米德螺旋结构旋向相同，第二、五、八层阿基米德螺旋结构旋向相同，且与另六层螺旋旋向相差180 °。
根据以上技术方案中，本发明进一步的，自下往上第一层阿基米德螺旋结构内半径为6.525 mm，半径比取20.3，圈数N=12，宽度w=11.6 mm，所述半径比为螺旋旋转前后的最终半径与初始半径之比；从第一层阿基米德螺旋结构开始，第二至第九层阿基米德螺旋结构尺寸依次为第一层阿基米德螺旋结构尺寸从中心缩放的缩放比例取0.830、0.480、0.690、0.5727、0.3312、0.393、0.3262和0.1886。
进一步地，所述自下往上底层金属反射板与第一层阿基米德螺旋间距为20 nm，第一层阿基米德螺旋与第二层阿基米德螺旋间距为54 nm，第二层阿基米德螺旋与第三层阿基米德螺旋间距为50 nm，第三层阿基米德螺旋与第四层阿基米德螺旋间距为20 nm，第四层阿基米德螺旋与第五层阿基米德螺旋间距为54 nm，第五层阿基米德螺旋与第六层阿基米德螺旋间距为50 nm，第六层阿基米德螺旋与第七层阿基米德螺旋间距为20 nm，第七层阿基米德螺旋与第八层阿基米德螺旋间距为54 nm，第八层阿基米德螺旋与第九层阿基米德螺旋间距为50 nm。
有益技术效果：
本发明提出的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，该吸波器包括底层金属反射层、置于金属反射板上的金字塔形介质层和阿基米德螺旋金属结构，通过特定的设计，所述吸波器的吸收频率可以横跨红外、可见光、紫外三个频段，能够有效减少电磁波的反射和散射；
本发明进一步设计了九层阿基米德螺旋金属结构，其中八层嵌于金字塔形介质层中和一层置于金字塔形介质层上；通过层间耦合和法布里-珀罗腔的谐振原理设计不同层螺旋的间距和介质层大小，然后再对不同层的螺旋结构按比例因子进行缩放，使其吸收谐振频率相互靠近，从而实现超宽带吸收。
本发明具有频带覆盖范围宽、设计灵活、功能性多样、实用性强等特点。
本发明中介质层中设置三层阿基米德螺旋金属结构基本覆盖近紫外、可见光、近红外波段，满足大部分应用需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器俯视图；
图2为本发明实施例提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器侧视图，其中2(a)为实施例一的侧视图，2(b)为实施例二的侧视图，2(c)为实施例三的侧视图；
图3为本发明实施例提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器立体图，其中3(a)为实施例一的立体图，3(b)为实施例二的立体图，3(c)为实施例三的立体图；
图4为本发明实施例提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器第一层螺旋示意图；
图5为本发明实施例提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器3×3阵列图；
图6为本发明实施例一提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器电磁波垂直入射时TE模式的吸收率曲线；
图7为本发明实施例二提供的一种超宽带螺旋式层叠吸波器电磁波垂直入射时TE模式的吸收率曲线；
图8为本发明实施例三提供的吸波器在电磁波垂直入射时TE模式下的吸收率曲线；
图9为本发明实施例三提供的吸波器在电磁波垂直入射时TM模式下的吸收率曲线；
附图标记解释：1、2、3、4、5、6、7、8、9—第一至九层阿基米德螺旋谐振结构，12-第一介质层，11-第二介质层，10-第三介质层，13—银反射板。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述。
实施例一、如图3(a)所示，一种超宽带螺旋式层叠吸波器，包括：底层设置金属反射层，金属反射层上设置一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，本实施例中超宽带螺旋式层叠吸波单元包括一层介质层，在介质层上设置顶层阿基米德螺旋金属结构，在介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构；所有阿基米德螺旋金属结构能够被从底层到顶层地划分为与介质层数量相同的一个金字塔结构。 该实施例侧视图如图2(a)所示，其中可选地，自下往上底层金属反射板与第一层阿基米德螺旋间距h 3=20 nm，第一层阿基米德螺旋与第二层阿基米德螺旋间距h 2=54 nm，第二层阿基米德螺旋与第三层阿基米德螺旋间距h 1=50 nm。本实施例的第一层阿基米德螺旋结构示意图如图4所示。本实施例提供的结构通过层间耦合和法布里-珀罗腔的谐振原理实现超宽带能量吸收，该吸波器的工作范围红外、可见光、紫外三个波段。
实施例二、如图3(b)所示，一种超宽带螺旋式层叠吸波器，包括：底层设置金属反射层，在金属反射层上设置一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，本实施例中超宽带螺旋式层叠吸波单元包括从底层到顶层设置的第一介质层、第二介质层和第三介质层，第一介质层设置在金属反射层上，所述吸波器从下到上共设置九层阿基米德螺旋金属结构，包括从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第一介质层和第二介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第一介质层和第二介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；
第二介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层和第三介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第二介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层与第三介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；
第三介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，并且第三介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
该实施例的侧视图如图2(b)所示，可选地，所述九层阿基米德螺旋结构材料均为银，厚度均为t=90 nm。自下往上底层金属反射板与第一层阿基米德螺旋间距h 3=20 nm，第一层阿基米德螺旋与第二层阿基米德螺旋间距h 2=54 nm，第二层阿基米德螺旋与第三层阿基米德螺旋间距h 1=50 nm，第三层阿基米德螺旋与第四层阿基米德螺旋间距h 3=20 nm，第四层阿基米德螺旋与第五层阿基米德螺旋间距h 2=54 nm，第五层阿基米德螺旋与第六层阿基米德螺旋间距h 1=50 nm，第六层阿基米德螺旋与第七层阿基米德螺旋间距h 3=20 nm，第七层阿基米德螺旋与第八层阿基米德螺旋间距h 2=54 nm，第八层阿基米德螺旋与第九层阿基米德螺旋间距h 1=50 nm。本实施例的第一层阿基米德螺旋结构示意图如图4所示。本实施例通过合理的设计层间距离和螺旋大小比例，该吸波器的总吸收带宽可以覆盖红外、可见光、紫外三个频段。
实施例三、一种超宽带螺旋式层叠吸波器，实施例的立体图如图3(c)所示，侧视图如图2(c)所示，该实施例包括底层设置金属反射层，在金属反射层上设置一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，本实施例中超宽带螺旋式层叠吸波单元，如图3(c)和图2(c)所示，所述的超宽带螺旋式层叠吸波单元的单元结构包括第一介质层12、第二介质层11和第三介质层10共同构成的金字塔形介质，第一介质层12设置在金属反射层13上。第一至九层螺旋谐振结构1、2、3、4、5、6、7、8、9(即阿基米德螺旋谐振结构，以下简称螺旋结构或阿基米德螺旋)，第一层螺旋结构1示意图如图4所示。九层阿基米德螺旋金属结构，从底层开始第一介质层12中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构(1和2)，第二介质层11中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构(3、4和5)，第三介质层10中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构(6、7和8)；
第一介质层12中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构(1和2)同第二介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构(3)组成第一金字塔结构；
第二介质层11中嵌入的从下到上的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构(4和5)同第三介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构(6)组成第二金字塔结构；
第三介质层10中的从下到上嵌入的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构(7和8)同和顶层阿基米德螺旋金属结构(9)组成第三金字塔结构。
该吸波器的俯视图、侧视图、立体图和(3×3)阵列图分别如图1、图2、图3(c)所示。如图3(c)所示，本实施例第一螺旋结构1、第二层阿基米德螺旋2嵌于第一层介质12中，第三、四、五层阿基米德螺旋嵌于第二层介质11中，第六、七、八层阿基米德螺旋嵌于第三层介质10中，第九层阿基米德螺旋置于第三层介质10上。所述第一、三、四、六、七、九层阿基米德螺旋结构旋向相同，第二、五、八层阿基米德螺旋结构旋向相同，且与另六层螺旋旋向相差180 °。
本实施例中，所述自下往上第一层阿基米德螺旋结构内半径r 1=6.525 mm，半径比(螺旋旋转前后的最终半径与初始半径之比)m=20.3，圈数N=12，宽度w 1=11.6 mm；从第一层阿基米德螺旋结构开始，第二至第九层阿基米德螺旋结构尺寸依次为第一层阿基米德螺旋结构尺寸从中心缩放k 1=0.830、k 2=0.480、k 3=0.690、k 4=0.5727、k 5=0.3312、k 6=0.393、k 7=0.3262、k 8=0.1886。本实施例中金字塔形介质层材料为Al2O3，介电常数为2.28，损耗角正切值为0.04。所述金字塔形介质层由三层不同大小的介质组合而成，自下而上第一层介质边长p 1=536.5 nm，厚度h 1+h 2+h 3+2×t=304 nm，第二层介质长p 2=370 nm，厚度h 1+h 2+h 3+3×t=394 nm，第三层介质长p 3=210.9 nm，厚度h 1+h 2+h 3+3×t=394 nm。
本实施例通过合理的设计层间距离和螺旋大小比例，该吸波器的总吸收带宽可以覆盖红外、可见光、紫外三个频段，通过层间耦合和法布里-珀罗腔的谐振原理设计不同层螺旋的间距和介质层大小，然后再对不同层的螺旋结构按比例因子进行缩放，使其吸收谐振频率相互靠近，从而实现超宽带吸收，TE模式吸收带宽可达150-4190 nm，相对带宽186.17%。
实施例三的极超表面的具体参数如表1所示。
表1 实施例三的极超表面的具体参数
Figure 269279DEST_PATH_IMAGE001
实施例四、一种超宽带螺旋式层叠吸波器，包括底层设置金属反射层，金属反射层上设置多个超宽带螺旋式层叠吸波单元，所有超宽带螺旋式层叠吸波单元在金属反射层上等距周期排列。所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括从底层到顶层设置的第一介质层、第二介质层和第三介质层，还包括九层阿基米德螺旋金属结构，包括从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构，第三介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构；第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；第二介质层中嵌入的从下到上的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同第三介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；第三介质层中的从下到上嵌入的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
实施例五、一种超宽带螺旋式层叠吸波器，本实施例在实施例4的基础上，所有超宽带螺旋式层叠吸波单元的第一介质层均联通并形成平面，如图5所示。
在工作时，电磁波沿-z方向垂直入射，TE模式定义为入射电磁波电场方向沿y轴，磁场方向沿x轴，所述吸波器对入射电磁波是极化敏感的。吸收率公式为A(ω)=1-R(ω)-T(ω)，其中R(ω)表示反射率，T(ω)表示透射率，由于底层是完整银反射板，所以T(ω)=0，因此A(ω)=1-R(ω)。图6和图7分别是实例一和实例二吸波器在电磁波垂直入射时TE模式下的吸收曲线。从图6可以看出，实例一吸波器吸收率大于90%的范围为530.7-761.9 THz，相对带宽35.77%。从图7可以看出，实例二吸波器吸收率大于90%的范围为73.0-1041.1THz，相对带宽173.8%。图8和图9分别是实例三吸波器在电磁波垂直入射时TE模式和TM模式下的吸收曲线，从图8和图9中我们可以看出，无论TE还是TM模式下，吸收率大于90%的范围均为73-2000 THz，相对带宽可达185.9%，可以看出实例三吸收带宽最宽，覆盖范围最广，基本覆盖了近紫外波段(789 THz-1500 THz)、可见光波段(384 THz-789 THz)、近红外波段(120 THz-428 THz)，同时，部分覆盖了中红外波段(12 THz-120 THz)、近紫外波段(1500THz-30000 THz)。
经以上仿真结果表明，实施例三种优选地每个介质层中设置三层阿基米德螺旋结构的设置，吸收率相对带宽已经可达186%，基本覆盖近紫外、可见光、近红外波段，满足大部分应用需求。嵌入三层是一个比较合适层数，在尽可能保证低厚度的同时，最大化带宽。如果过多的增加层数，虽然会一定程度上继续拓展带宽，但会不可避免地导致剖面太厚和体积笨重的缺点，使得实验制备变得更复杂困难，缩小可应用范围。所以具体实施例中可以根据实际应用需求，选择性地增加层数。
本实施例吸波器结构包括底层金属反射层、置于金属反射板上的金字塔形介质层、九层阿基米德螺旋金属结构(其中八层嵌于金字塔形介质层中和一层置于金字塔形介质层上)。通过层间耦合和法布里-珀罗腔的谐振原理设计谐振结构和介质层，再将不同层的谐振结构按比例因子进行缩放，使其吸收谐振频率相互靠近，从而实现超宽带吸收。在经过特定设计(层间距离、螺旋之间的尺寸比例等)后，本发明可实现超宽带吸收。通过合理的设计和参数优化，所述吸波器的吸收频率可以横跨红外、可见光、紫外三个频段；本发明具有频带宽、应用范围广、功能性强等特点。
在以上实施例中，可选地，底层金属反射板材料为银，边长p 1=536.5 nm，厚度t=90nm。九层螺旋结构和底层反射板材料均为银，其介电常数可用Drude模型描述，其中等离子频率ω p=1.37×1016 rad/s，碰撞频率为ω c=8.5×1013 1/s。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，包括：底层设置金属反射层，金属反射层上设置至少一个超宽带螺旋式层叠吸波单元，当超宽带螺旋式层叠吸波单元多于一个，所有超宽带螺旋式层叠吸波单元采用相同结构并且在金属反射层上等距设置；
所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括至少一层介质层，在顶层介质层上设置顶层阿基米德螺旋金属结构，在每个介质层中嵌入设置至少两层阿基米德螺旋金属结构；若超宽带螺旋式层叠吸波单元的介质层多于一层，则所有介质层从底层介质层到顶层介质层呈金字塔设置；所有阿基米德螺旋金属结构能够被从底层到顶层划分为与介质层数量相同的各个金字塔结构；
所述超宽带螺旋式层叠吸波单元包括从底层到顶层设置的第一介质层、第二介质层和第三介质层，还包括九层阿基米德螺旋金属结构，从下到上第一、三、四、六、七、九层阿基米德螺旋金属结构旋向相同，第二、五、八层阿基米德螺旋金属结构旋向相同，且与另六层螺旋旋向相差180 °。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第一介质层和第二介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第一介质层和第二介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；
第二介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层和第三介质层之间设置一层阿基米德螺旋金属结构，并且第二介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层和第三介质层之间设置的一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；
第三介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，并且第三介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
3.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，从底层开始第一介质层中嵌入设置两层阿基米德螺旋金属结构，第二介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构，第三介质层中嵌入设置三层阿基米德螺旋金属结构；
第一介质层中嵌入设置的两层阿基米德螺旋金属结构同第二介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第一金字塔结构；
第二介质层中嵌入的从下到上的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同第三介质层中的从下到上嵌入的第一层阿基米德螺旋金属结构组成第二金字塔结构；
第三介质层中的从下到上嵌入的第二层和第三层阿基米德螺旋金属结构同和顶层阿基米德螺旋金属结构组成第三金字塔结构。
4.根据权利要求2~3任意一项权利要求所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，自下往上第一层阿基米德螺旋金属结构内半径为6.525 mm，半径比取20.3，圈数N等于12，宽度w等于11.6 mm；从第一层阿基米德螺旋金属结构开始，第二至第九层阿基米德螺旋金属结构尺寸依次为第一层阿基米德螺旋金属结构尺寸从中心缩放的缩放比例取0.830、0.480、0.690、0.5727、0.3312、0.393、0.3262和0.1886。
5.根据权利要求2~3任意一项权利要求所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，自下往上底层金属反射层与第一层阿基米德螺旋金属结构间距为20 nm，第一层阿基米德螺旋金属结构与第二层阿基米德螺旋金属结构间距为54 nm，第二层阿基米德螺旋金属结构与第三层阿基米德螺旋金属结构间距为50 nm，第三层阿基米德螺旋金属结构与第四层阿基米德螺旋金属结构间距为20 nm，第四层阿基米德螺旋金属结构与第五层阿基米德螺旋金属结构间距为54 nm，第五层阿基米德螺旋金属结构与第六层阿基米德螺旋金属结构间距为50 nm，第六层阿基米德螺旋金属结构与第七层阿基米德螺旋金属结构间距为20 nm，第七层阿基米德螺旋金属结构与第八层阿基米德螺旋金属结构间距为54 nm，第八层阿基米德螺旋金属结构与第九层阿基米德螺旋金属结构间距为50 nm。
6.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，所述阿基米德螺旋金属结构材料为银。
7.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，底层金属反射板材料为银。
8.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，所述阿基米德螺旋金属结构厚度均为90 nm。
9.根据权利要求1所述的一种超宽带螺旋式层叠吸波器，其特征在于，介质层材料为Al2O3，介电常数为2.28，损耗角正切值为0.04。
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