CN202797204U - 中心频率点可调的太赫兹波吸收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器。它包括太赫兹波输入端、N×N个结构单元、磁场输入端，N为自然数；N×N个结构单元周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上，结构单元包括钇铁石榴石棒、双C形连体金属结构层、基体和金属薄膜层，钇铁石榴石棒的一侧设有太赫兹波输入端，钇铁石榴石棒对称间隔放置在双C形连体金属结构层的一侧，双C形连体金属结构层包括两个C型金属件和一个矩形金属条，矩形金属条的两端分别与两个C型金属件的中心相连，双C形连体金属结构层的另一侧与基体一侧相连，基体的另一侧与金属薄膜层相连。本实用新型具有吸收率高、尺寸小、结构简单紧凑，调节方便等优点。

Description

中心频率点可调的太赫兹波吸收器

技术领域

本实用新型涉及吸收器，尤其涉及一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1～10THz，波长为3000～30 μm范围内的电磁波。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。它在长波段与毫米波相重合，而在短波段与红外线相重合。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“太赫兹空隙”(Terahertz Gap)。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。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。

太赫兹波吸收器是一种非常重要的太赫兹波功能器件，其在隐身材料、探测和传感等方面有着巨大的应用潜力。但是现有的太赫兹波吸收器结构复杂、吸收率低、吸收频率点固定。因此迫切需要研究出一种结构简单、吸收率高、频率范围易于调节的太赫兹波吸收器来满足太赫兹实际应用的需要。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

中心频率点可调的太赫兹波吸收器包括太赫兹波输入端、N×N个结构单元、磁场输入端，N为自然数；N×N个结构单元周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上，结构单元包括钇铁石榴石棒、双C形连体金属结构层、基体和金属薄膜层，钇铁石榴石棒的一侧设有太赫兹波输入端，钇铁石榴石棒对称间隔放置在双C形连体金属结构层的一侧，双C形连体金属结构层包括两个C型金属件和一个矩形金属条，矩形金属条的两端分别与两个C型金属件的中心相连，双C形连体金属结构层的另一侧与基体一侧相连，基体的另一侧与金属薄膜层相连。

所述的周期排列的N×N个结构单元的正视图为正方形，正方形边长为49μm ~51μm。所述的钇铁石榴石棒为长方体结构，下底面为正方形，边长为5μm ~7μm，高为49μm ~50μm，结构单元内两个钇铁石榴石棒之间的距离为31μm ~32μm。所述的双C形连体金属结构层的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。所述的矩形金属条长为4μm ~5μm，宽为27μm ~29μm，C型金属件长为35μm ~37μm，宽为16μm ~17μm，C型金属件的两端长均为7μm ~9μm，两个C型金属件之间的间隔为2μm ~3μm，金属线宽为4μm ~5μm。所述的基体为聚酰亚胺，厚度为21μm ~23μm。所述的金属薄膜层的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。

本实用新型具有吸收率高、尺寸小、结构简单紧凑，调节方便等优点。

附图说明

图1是中心频率点可调的太赫兹波吸收器的结构单元示意图；

图2是中心频率点可调的太赫兹波吸收器的双C形连体金属结构层示意图；

图3是中心频率点可调的太赫兹波吸收器的正视图；

图4是中心频率点可调的太赫兹波吸收器在不同外加磁场条件下的吸收曲线图。

具体实施方式

如图1~3所示，中心频率点可调的太赫兹波吸收器, 其特征在于包括太赫兹波输入端1、N×N个结构单元2、磁场输入端9，N为自然数；N×N个结构单元2周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上，结构单元2包括钇铁石榴石棒3、双C形连体金属结构层4、基体5和金属薄膜层6，钇铁石榴石棒3的一侧设有太赫兹波输入端1，钇铁石榴石棒3对称间隔放置在双C形连体金属结构层4的一侧，双C形连体金属结构层4包括两个C型金属件7和一个矩形金属条8，矩形金属条8的两端分别与两个C型金属件7的中心相连，双C形连体金属结构层4的另一侧与基体5一侧相连，基体5的另一侧与金属薄膜层6相连。

所述的周期排列的N×N个结构单元2的正视图为正方形，正方形边长为49μm ~51μm。所述的钇铁石榴石棒3为长方体结构，下底面为正方形，边长为5μm ~7μm，高为49μm ~50μm，结构单元内两个钇铁石榴石棒之间的距离为31μm ~32μm。所述的双C形连体金属结构层4的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。所述的矩形金属条8长为4μm ~5μm，宽为27μm ~29μm，C型金属件7长为35μm ~37μm，宽为16μm ~17μm，C型金属件7的两端长均为7μm ~9μm，两个C型金属件7之间的间隔为2μm ~3μm，金属线宽为4μm ~5μm。所述的基体5为聚酰亚胺，厚度为21μm ~23μm。所述的金属薄膜层6的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。

实施例1

中心频率点可调的太赫兹波吸收器：

选择结构单元个数N=100。周期排列的N×N个结构单元的正视图为正方形，正方形边长为50μm。钇铁石榴石棒为长方体结构，下底面为正方形，边长为6μm，高为50μm，结构单元内两个钇铁石榴石棒之间的距离为32μm。双C形连体金属结构层的材料为金，厚度为0.2μm。矩形金属条长为4μm，宽为28μm，C型金属件长为36μm，宽为17μm，C型金属件的两端长均为8μm，两个C型金属件之间的间隔为2μm，金属线宽为4μm。基体为聚酰亚胺，厚度为22μm。金属薄膜层的材料为金，厚度为0.2μm。由图4可见，当外加磁场为0Oe时，吸收峰值的频率大小为0.532THz，吸收率为99.90%；当外加磁场为140kOe时，吸收峰值的频率大小为0.535THz，吸收率为99.81%；当外加磁场为180kOe时，吸收峰值的频率大小为0.536THz，吸收率为99.61%；这说明通过改变外加磁场的大小，实现了吸收峰值频率的移动，达到了可调的目的。

Claims (7)

1.一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器, 其特征在于包括太赫兹波输入端（1）、N×N个结构单元（2）、磁场输入端（9），N为自然数；N×N个结构单元（2）周期排列在与太赫兹波输入方向垂直的平面上，结构单元（2）包括钇铁石榴石棒（3）、双C形连体金属结构层（4）、基体（5）和金属薄膜层（6），钇铁石榴石棒（3）的一侧设有太赫兹波输入端（1），钇铁石榴石棒（3）对称间隔放置在双C形连体金属结构层（4）的一侧，双C形连体金属结构层（4）包括两个C型金属件（7）和一个矩形金属条（8），矩形金属条（8）的两端分别与两个C型金属件（7）的中心相连，双C形连体金属结构层（4）的另一侧与基体（5）一侧相连，基体（5）的另一侧与金属薄膜层（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的周期排列的N×N个结构单元（2）的正视图为正方形，正方形边长为49μm ~51μm。

3.如权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的钇铁石榴石棒（3）为长方体结构，下底面为正方形，边长为5μm ~7μm，高为49μm ~50μm，结构单元内两个钇铁石榴石棒之间的距离为31μm ~32μm。

4.如权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的双C形连体金属结构层（4）的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。

5.如权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的矩形金属条（8）长为4μm ~5μm，宽为27μm ~29μm，C型金属件（7）长为35μm ~37μm，宽为16μm ~17μm，C型金属件（7）的两端长均为7μm ~9μm，两个C型金属件（7）之间的间隔为2μm ~3μm，金属线宽为4μm ~5μm。

6.如权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的基体（5）为聚酰亚胺，厚度为21μm ~23μm。

7.如权利要求1所述的一种中心频率点可调的太赫兹波吸收器，其特征在于所述的金属薄膜层（6）的材料为金，厚度为0.2μm ~0.5μm。

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