一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器

本技术属于太赫兹吸收器，尤其涉及一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、太赫兹波是频率为0.1-10thz的电磁波，在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合。在此波段内，不能完全用微波技术或光学理论研究，因此形成了“太赫兹空隙”。随着科技的进步，激光技术的发展为太赫兹研究提供了稳定可靠的太赫兹源。光学技术在太赫兹高频段取得巨大进步的同时，太赫兹低频波段的研究也一直在进行，“太赫兹空隙”正在不断地被填充。近年来，由于太赫兹波独特的性质，在成像、医疗、安检、通信、军事安全等领域的广阔应用前景而受到广泛研究。为了实现完整的太赫兹系统，人们不断开发各种各样的器件，如光源、探测器、调制器、开关和吸收器。

3、吸收器是太赫兹研究发展的重要方向之一。窄带吸收器、多峰吸收器和宽带吸收器已被开发用于不同的领域，窄带和多频吸收器可用于传感、滤波等领域，宽带吸收器可用于太赫兹开关和功率收集领域。但是一些由自然界中的贵金属制成的吸收器其参数固定不可调，工作范围较小，只能在某固定的吸收率下工作，应用受限。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种可以通过偏置电压来调节吸收率的宽带偏振不敏感太赫兹吸收器，具有结构紧凑，工作频带宽，制造简单等优点。

2、为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

3、本实用新型第一方面提供了一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，包括多个呈周期性紧密排列的太赫兹吸收器单元，每个太赫兹吸收器单元自上而下包括三层结构，分别是用于吸收太赫兹电磁波的顶层，用于增强太赫兹电磁波吸收的介质层以及用于反射太赫兹电磁波的底层；

4、所述顶层的形状为中心对称图形，包括一个位于所述太赫兹吸收器单元中心位置十字形状的和四个分别位于所述太赫兹吸收器单元四角处的四分之一圆盘。

5、进一步的，所述十字形状的长度为25-35μm，宽度为15-25μm；所述四分之一圆盘的中心分别位于所述太赫兹吸收器单元的四个顶点上，半径为12-20μm。

6、进一步的，所述顶层的材料为石墨烯。

7、进一步的，所述顶层的厚度为0.1μm。

8、进一步的，所述介质层的材料为二氧化硅。

9、进一步的，所述介质层的厚度为26-30μm，相对介电常数为3.4。

10、进一步的，所述底层的材料为金。

11、进一步的，所述底层的厚度为200nm。

12、进一步的，所述太赫兹电磁波的频率范围为0.2thz-2.6thz。

13、进一步的，所述太赫兹吸收器由n×n个太赫兹吸收器单元组成，n为正整数，每个所述太赫兹吸收器单元的尺寸为70μm×70μm。

14、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

15、本实用新型吸收器使用较薄的结构实现了宽带吸收，中心对称的图案使得此结构偏振不敏感，通过调节石墨烯的费米能量，可以实现对吸收强度的调节；解决了现有吸收器其参数固定不可调，应用受限的问题。

16、本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，包括多个呈周期性排列的太赫兹吸收器单元，每个太赫兹吸收器单元自上而下包括三层结构，分别是用于吸收太赫兹电磁波的顶层，用于增强太赫兹电磁波吸收的介质层以及用于反射太赫兹电磁波的底层；

2.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述介质层的材料为二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述介质层的厚度为26-30μm，相对介电常数为3.4。

4.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述底层的材料为金。

5.根据权利要求4所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述底层的厚度为200nm。

6.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述太赫兹电磁波的频率范围为0.2thz-2.6thz。

7.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，其特征在于，所述太赫兹吸收器由n×n个太赫兹吸收器单元组成，n为正整数，每个所述太赫兹吸收器单元的尺寸为70μm×70μm。

技术总结
本技术属于太赫兹吸收器技术领域，具体为一种偏振不敏感的宽带可调太赫兹吸收器，包括多个呈周期性排列的太赫兹吸收器单元，每个太赫兹吸收器单元自上而下包括三层结构，分别是用于吸收太赫兹电磁波的顶层，用于增强太赫兹电磁波吸收的介质层以及用于反射太赫兹电磁波的底层；所述顶层的形状为中心对称图形，包括一个位于所述太赫兹吸收器单元中心位置的十字形状和四个分别位于所述太赫兹吸收器单元四角处的四分之一圆盘。本技术吸收器使用较薄的结构实现了宽带吸收，中心对称的图案使得此结构偏振不敏感，通过调节石墨烯的费米能量，可以实现对吸收强度的调节。

技术研发人员：李超,陈文雅,王东,高嵩,郭海君,郭世敬,伍国正
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12