專利名稱：周期性開口式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及吸收器，尤其涉及ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。
背景技術(shù)：
太赫茲(THz)波是指頻率在0. I IOTHz (波長為3000 ii m 30 ii m)范圍內(nèi)的電磁波，在長波段與毫米波相重合，在短波段與紅外光相重合，是宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論的過渡區(qū)，也是電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)，稱為電磁波譜的“太赫茲空隙(THz gap)”。從THz輻射發(fā)現(xiàn)至今，盡管人類在THz輻射的研究和認(rèn)識方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但有關(guān)THz輻射源及探測的問題仍未得到很好的解決。另外，由于THz本身及相關(guān)技術(shù)手段的限制，也使THz科學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展受到很大的影響。 太赫茲系統(tǒng)主要由輻射源、探測器件和各種功能器件組成。實際應(yīng)用中，太赫茲波吸收器以其相對較低的體積，密度低，窄頻帶響應(yīng)，在太赫茲熱成像技術(shù)中有重要的應(yīng)用。當(dāng)前國內(nèi)外研究的并提出過的太赫茲波吸收器結(jié)構(gòu)很少，這些結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，而且在實際制作過程中困難重重，成本較高，對加工エ藝和加工環(huán)境要求也高。所以迫切需要提出結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、便于加工制作的太赫茲波吸收器來支撐太赫茲波應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。本實用新型公開了ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。它包括信號輸入端、傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)順次相連，傳輸層的厚度為f 2 y m，傳輸層具有等間距放置的NXN個開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元，N為自然數(shù)，開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元具有兩個開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過傳輸層、基體到金屬層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對太赫茲波的吸收。所述的基體的厚度為500、20 V- m。所述的金屬層結(jié)構(gòu)的厚度為2 U m。所述的兩個相鄰的開ロ式雙圓環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元的間距為1(T12 Pm。所述的開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)具有內(nèi)、外兩個開ロ同心圓環(huán)外開ロ圓環(huán)半徑為35 38 ii m，內(nèi)開ロ圓環(huán)半徑為20 23 ii m,內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)周邊寬度均為5 8iim，內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)的開ロ弧度為10 12度。所述的基體的材料為高阻硅材料，傳輸層(2)的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。本實用新型具有頻率吸收性好、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點。

圖I是周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖3是本實用新型的開ロ式雙圓環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的太赫茲波吸收器性能曲線。R為反射率，A為吸收率，T為透過率
具體實施方式
如圖f 3所示，周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器包括信號輸入端I、傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4 ;傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4順次相連,傳輸層2的厚度為f 2 u m，傳輸層2具有等間距放置的NXN個開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元5，N為自然數(shù)，開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單兀5具有兩個開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)6 ;信號從信號輸入端I輸入，依次經(jīng)過傳輸層2、基體3到金屬層結(jié)構(gòu)4，實現(xiàn)對太赫茲波的吸收。所述的基體3的厚度為500飛20 u m。所述的金屬層結(jié)構(gòu)4的厚度為f 2 u m。所述的兩個相鄰的開ロ式雙圓環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元5的間距為KTUiim。所述的開ロ式同心 圓環(huán)結(jié)構(gòu)6具有內(nèi)、外兩個開ロ同心圓環(huán)外開ロ圓環(huán)半徑為35 38iim，內(nèi)開ロ圓環(huán)半徑為20 23iim，內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)周邊寬度均為5 8 y m，內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)的開ロ弧度為10 12度。所述的基體3的材料為高阻硅材料，傳輸層2的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)4的材料為銅。實施例1，設(shè)定各參數(shù)值如下開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元個數(shù)N=100，基體的厚度為500 iim。金屬層結(jié)構(gòu)的厚度為lum。兩個相鄰的開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元的間距為IOy m。開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)具有內(nèi)、外兩個開ロ同心圓環(huán)外開ロ圓環(huán)半徑為35iim，內(nèi)開ロ圓環(huán)半徑為20iim，內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)周邊寬度均為5 iim，內(nèi)、外開ロ同心圓環(huán)的開ロ弧度為10度。所述的基體的材料為高阻硅材料，缺ロ式雙圓環(huán)金屬的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。用太赫茲時域光譜儀測得太赫茲波吸收器的性能曲線如圖4所示。在中心頻率點為2. 4315THZ時，太赫茲波吸收率接近于0. 92，表明該結(jié)構(gòu)具有良好的太赫茲波吸收性。
權(quán)利要求1.ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于包括信號輸入端(I)、傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4);傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4)順次相連，傳輸層(2)的厚度為f 2 u m，傳輸層(2)具有等間距放置的NXN個開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)単元(5)，N為自然數(shù)，開ロ式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元(5)具有兩個開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)(6)；信號從信號輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過傳輸層(2)、基體(3)到金屬層結(jié)構(gòu)(4)，實現(xiàn)對太赫茲波的吸收。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的基體(3)的厚度為50(T520iim。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的金屬層結(jié)構(gòu)(4)的厚度為f 2 u m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的兩個相鄰的開ロ式雙圓環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元(5)的間距為KTUiim。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的開ロ式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)(6)具有內(nèi)、外兩個開ロ同心圓環(huán)外開ロ圓環(huán)半徑為35 38 ii m,內(nèi)開ロ圓環(huán)半徑為20 23 ii m,內(nèi)、夕卜開ロ同心圓環(huán)周邊寬度均為5 8 y m,內(nèi)、夕卜開ロ同心圓環(huán)的開ロ弧度為10 12度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的基體(3)的材料為高阻硅材料，傳輸層(2)的材料為銅，金屬層結(jié)構(gòu)(4)的材料為銅。
專利摘要本實用新型公開了一種周期性開口式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。它包括信號輸入端、傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)順次相連，傳輸層的厚度為1~2μm，傳輸層具有等間距放置的N×N個開口式雙環(huán)形金屬結(jié)構(gòu)單元，N為自然數(shù)，開口式雙環(huán)形金屬周期單元具有兩個開口式同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過傳輸層、基體到金屬層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對太赫茲波的吸收。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作。本實用新型公開了一種周期性開口式雙圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。
文檔編號G02B5/00GK202513262SQ20112053819
公開日2012年10月31日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者孫超, 李九生 申請人:中國計量學(xué)院