CN203707290U - 周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器。它包括信号输入端、大小正方形金属传输层、基体、金属层结构；大小正方形金属传输层与基体相连，大小正方形金属传输层上包括100×100个大小正方形金属周期单元，大小正方形金属周期单元由四个小正方形金属单元与一个大正方形金属单元等间隔排列而成，信号从信号输入端输入，依次经过大小正方形金属传输层、基体、金属层结构，大小正方形金属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，节约材料，便于制作等优点。

Description

周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器
技术领域
本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器。
背景技术
太赫兹波是指频率在0.1～10THz，波长为3000～30μm范围内的电磁波。它在长波段与毫米波相重合，而在短波段与红外线相重合。太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置。由于在相当长时间里太赫兹波源的问题未能很好解决，人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限，太赫兹波科学技术的发展受到很大的限制，以至于该波段被称为电磁波谱中的“太赫兹空隙”(Terahertz Gap)，从而使其应用潜能未能发挥出来。目前国际上已经成功研制太赫兹波源和检测装置。研究发现太赫兹波作为一种高频电磁波比X射线更安全，应用于医学诊断、安全检查、生物医学、农业、空间天文学、无损检测以及太赫兹通信等许多领域。由于太赫兹波的广泛应用前景，世界各国对于太赫兹波科学技术的研究都极为重视。
太赫兹波产生和探测技术的发展，大大促进了太赫兹技术及其应用的发展。在医疗诊断、环境监测、宽带移动通讯、雷达和天文等领域，太赫兹技术都有着广阔的应用前景。在应用太赫兹技术解决实际问题时太赫兹波导、开关等功能性器件是实现整个系统功能所必不可少的器件。但太赫兹波的功能器件是太赫兹波科学技术应用中的重点和难点，国内外对于太赫兹波的功能器件研究也已逐渐展开。现有的太赫兹波功能器件还很少，通常它们结构复杂、体积较大、价格昂贵，因此小型化、紧凑化的太赫兹波器件是太赫兹波技术应用的关键。
实用新型内容
本实用新型提供一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，技术方案如下：
周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器包括信号输入端、大小正方形金属传输层、基体、金属层结构；大小正方形金属传输层与基体相连，大小正方形金属传输层上包括100×100个大小正方形金属周期单元，大小正方形金属周期单元由四个小正方形金属单元与一个大正方形金属单元等间隔排列而成，信号从信号输入端输入，依次经过大小正方形金属传输层、基体、金属层结构，大小正方形金属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。
所述的大小正方形金属传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为500～520μm。所述的金属层结构的厚度为1～2μm。所述的大小正方形金属周期单元的长度为33～35μm，宽度为7～9μm。所述的小正方形金属单元的边长为3～5μm。所述的大正方形金属单元的边长为5～7μm。所述的大小正方形金属传输层的材料为铜，基体的材料为高阻硅材料，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、节约材料、便于制作等优点。
附图说明
图1是周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器的结构示意图；
图2是大小正方形金属传输层的结构示意图；
图3是大小正方形金属周期单元的结构示意图；
图4是周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器的性能曲线。
具体实施方式
如图1～3所示，周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器包括信号输入端1、大小正方形金属传输层2、基体3、金属层结构4；大小正方形金属传输层2与基体3相连，大小正方形金属传输层2上包括100×100个大小正方形金属周期单元5，大小正方形金属周期单元5由四个小正方形金属单元6与一个大正方形金属单元7等间隔排列而成，信号从信号输入端1输入，依次经过大小正方形金属传输层2、基体3、金属层结构4，大小正方形金属传输层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。
所述的大小正方形金属传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为500～520μm。所述的金属层结构4的厚度为1～2μm。所述的大小正方形金属周期单元5的长度为33～35μm，宽度为7～9μm。所述的小正方形金属单元6的边长为3～5μm。所述的大正方形金属单元7的边长为5～7μm。所述的大小正方形金属传输层2的材料为铜，基体3的材料为高阻硅材料，金属层结构4的材料为铜。
实施例1
周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器：
大小正方形金属传输层的厚度为1.5μm。基体的厚度为510μm。金属层结构的厚度为1.5μm。大小正方形金属周期单元的长度为34μm，宽度为8μm。小正方形金属单元的边长为4μm。大正方形金属单元的边长为6μm。大小正方形金属传输层的材料为铜，基体的材料为高阻硅材料，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0.912THz时吸收率接近于0.98，表明具有良好的吸收性。

Claims (8)

1.一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于包括信号输入端(1)、大小正方形金属传输层(2)、基体(3)、金属层结构(4)；大小正方形金属传输层(2)与基体(3)相连，大小正方形金属传输层(2)上包括100×100个大小正方形金属周期单元(5)，大小正方形金属周期单元(5)由四个小正方形金属单元(6)与一个大正方形金属单元(7)等间隔排列而成，信号从信号输入端(1)输入，依次经过大小正方形金属传输层(2)、基体(3)、金属层结构(4)，大小正方形金属传输层(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所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金属传输层(2)的厚度为1～2μm。
3.根据权利要求1所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的基体(3)的厚度为500～520μm。
4.根据权利要求1所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，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所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金属周期单元(5)的长度为33～35μm，宽度为7～9μm。
6.根据权利要求1所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的小正方形金属单元(6)的边长为3～5μm。
7.根据权利要求1所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的大正方形金属单元(7)的边长为5～7μm。
8.根据权利要求1所述的一种周期性大小正方形结构的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金属传输层(2)的材料为铜，基体(3)的材料为高阻硅材料，金属层结构(4)的材料为铜。
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