CN203232941U - 周期性金属太赫兹波吸收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端、金属结构传输层、基体、金属层结构；金属结构传输层与基体相连，金属结构传输层上包括N×N个金属周期单元，金属周期单元包括一个儿字形结构和开口方框结构；信号从信号输入端输入，依次经过金属结构传输层、基体、之后到金属层结构，金属结构传输层实现对吸收频率的选择，金属层结构实现对太赫兹波的吸收作用。本实用新型具有结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、成本低、便于制作等优点。

Description

周期性金属太赫兹波吸收器

技术领域

本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种周期性金属太赫兹波吸收器。 

背景技术

太赫兹波通常指频率在0.1～10THz(或波长在0.03～3mm)的电磁波。太赫兹波段处于微波毫米波与红外线光学之间，是电子学与光子学之间的过渡区。由于太赫兹在电磁波谱的特殊位置，科学研究和技术应用上的空白点很多，因此太赫兹波段也被称为太赫兹空白。太赫兹波具有优越的性能，在物理、化学和生命科学等基础研究学科以及医学成像、安全检查、产品检测、空间通信和武器制导等应用学科都具有重要的研究价值和应用前景，受到世界各国的关注 

美国贝尔实验室的奥斯顿等人在研究超快半导体现象时，发现了砷化镓光电导探测效应，有关结果在美国权威杂志《科学》上发表，引发了科学界的广泛关注，成为20世纪末的热门课题。实际应用中，太赫兹波吸收器以其相对较低的体积，密度低，窄频带响应，在太赫兹热成像技术中有重要的应用。 

我当前国内外研究的并提出过的太赫兹波吸收器结构很少，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波吸收器来支撑太赫兹波应用领域的发展。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性金属太赫兹波吸收器。 

本实用新型公开了一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端、金属结构传输层、基体、金属层结构；金属结构传输层与基体相连，金属结构传输层上包括N×N个金属周期单元，金属周期单元包括一个儿字形结构和开口方框结构；信号从信号输入端输入，依次经过金属结构传输层、基体、之后到金属层结构，金属结构传输层实现对吸收频率的选择，金属层结构实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的金属结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为300～400μm。所述的金属层结构的厚度为1～2μm。所述的相邻的金属周期单元的间距为10～15μm，金属宽度均为4～5μm。所述的儿字形结构长为40～50μm，宽度为8～1μm，尾端长度为15～20μm。所述的开口方框结构边长为60～70μm，位于正 中位置开口宽度为5～10μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，金属结构传输层的材料为铜，金属层结构的材料为铜。 

本实用新型具有频率吸收性好、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、成本低、便于制作等优点。 

附图说明

图1是周期性金属太赫兹波吸收器的结构示意图； 

图2是本实用新型的金属结构传输层的结构示意图； 

图3是本实用新型的金属周期单元的结构示意图； 

图4是周期性金属太赫兹波吸收器的性能曲线。 

具体实施方式

如图1～3所示，周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端1、金属结构传输层2、基体3、金属层结构4；金属结构传输层2与基体3相连，金属结构传输层2上包括N×N个金属周期单元5，金属周期单元5包括一个儿字形结构6和开口方框结构7；信号从信号输入端1输入，依次经过金属结构传输层2、基体3、之后到金属层结构4，金属结构传输层2实现对吸收频率的选择，金属层结构4实现对太赫兹波的吸收作用。 

所述的金属结构传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为300～400μm。所述的金属层结构4的厚度为1～2μm。所述的相邻的金属周期单元5的间距为10～15μm，金属宽度均为4～5μm。所述的儿字形结构6长为40～50μm，宽度为8～10μm，尾端长度为15～20μm。所述的开口方框结构7边长为60～70μm，位于正中位置开口宽度为5～10μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，金属结构传输层2的材料为铜，金属层结构4的材料为铜。 

实施例1 

设定各参数值如下：结构单元N＝100，金属结构传输层的厚度为1μm。基体的厚度为400μm。金属层结构的厚度为1μm。相邻的金属周期单元的间距为10μm，金属宽度均为5μm。儿字形结构长为40μm，宽度为10μm，尾端长度为15μm。所述的开口方框结构边长为70μm，位于正中位置开口宽度为10μm。基体的材料为高阻硅材料，金属结构传输层的材料为铜，金属层结构的材料为铜。吸收系数公式A＝1-R-T(A为吸收率，R为反射率，T为透过率)用THz-TDS测得该吸收器在中心频率点为0.65THz时吸收率接近于0.99，表明该吸收器具有良好的吸收性。 

Claims (8)

1.一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端(1)、金属结构传输层(2)、基体(3)、金属层结构(4)；金属结构传输层(2)与基体(3)相连，金属结构传输层(2)上包括N×N个金属周期单元(5)，金属周期单元(5)包括一个儿字形结构(6)和开口方框结构(7)；信号从信号输入端(1)输入，依次经过金属结构传输层(2)、基体(3)、之后到金属层结构(4)，金属结构传输层(2)实现对吸收频率的选择，金属层结构(4)实现对太赫兹波的吸收作用。 

2.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的金属结构传输层(2)的厚度为1～2μm。 

3.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的基体(3)的厚度为300～400μm。 

4.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的金属层结构(4)的厚度为1～2μm。 

5.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的相邻的金属周期单元(5)的间距为10～15μm，金属宽度均为4～5μm。 

6.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的儿字形结构(6)长为40～50μm，宽度为8～10μm，尾端长度为15～20μm。 

7.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的开口方框结构(7)边长为60～70μm，位于正中位置开口宽度为5～10μm。 

8.根据权利要求1所述的一种周期性金属太赫兹波吸收器，其特征在于所述的基体(3)的材料为高阻硅材料，金属结构传输层(2)的材料为铜，金属层结构(4)的材料为铜。 

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