周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。它包括信號輸入端、大小正方形金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；大小正方形金屬傳輸層與基體相連，大小正方形金屬傳輸層上包括100×100個大小正方形金屬周期單元，大小正方形金屬周期單元由四個小正方形金屬單元與一個大正方形金屬單元等間隔排列而成，信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過大小正方形金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)，大小正方形金屬傳輸層實現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。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，便于制作等優(yōu)點。
【專利說明】 周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及吸收器，尤其涉及一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波是指頻率在0.1?ΙΟΤΗζ，波長為3000?30 μ m范圍內(nèi)的電磁波。它在長波段與毫米波相重合，而在短波段與紅外線相重合。太赫茲波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置。由于在相當(dāng)長時間里太赫茲波源的問題未能很好解決，人們對于該波段電磁輻射性質(zhì)的了解非常有限，太赫茲波科學(xué)技術(shù)的發(fā)展受到很大的限制，以至于該波段被稱為電磁波譜中的“太赫茲空隙”(Terahertz Gap),從而使其應(yīng)用潛能未能發(fā)揮出來。目前國際上已經(jīng)成功研制太赫茲波源和檢測裝置。研究發(fā)現(xiàn)太赫茲波作為一種高頻電磁波比X射線更安全，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、安全檢查、生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、空間天文學(xué)、無損檢測以及太赫茲通信等許多領(lǐng)域。由于太赫茲波的廣泛應(yīng)用前景，世界各國對于太赫茲波科學(xué)技術(shù)的研究都極為重視。
[0003]太赫茲波產(chǎn)生和探測技術(shù)的發(fā)展，大大促進(jìn)了太赫茲技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展。在醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測、寬帶移動通訊、雷達(dá)和天文等領(lǐng)域，太赫茲技術(shù)都有著廣闊的應(yīng)用前景。在應(yīng)用太赫茲技術(shù)解決實際問題時太赫茲波導(dǎo)、開關(guān)等功能性器件是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能所必不可少的器件。但太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的重點和難點，國內(nèi)外對于太赫茲波的功能器件研究也已逐漸展開。現(xiàn)有的太赫茲波功能器件還很少，通常它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、價格昂貴，因此小型化、緊湊化的太赫茲波器件是太赫茲波技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，技術(shù)方案如下:
[0005]周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器包括信號輸入端、大小正方形金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；大小正方形金屬傳輸層與基體相連，大小正方形金屬傳輸層上包括100X 100個大小正方形金屬周期單元,大小正方形金屬周期單元由四個小正方形金屬單元與一個大正方形金屬單兀等間隔排列而成，信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過大小正方形金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)，大小正方形金屬傳輸層實現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
[0006]所述的大小正方形金屬傳輸層的厚度為I?2μηι。所述的基體的厚度為500?520 μ m。所述的金屬層結(jié)構(gòu)的厚度為I?2 μ m。所述的大小正方形金屬周期單元的長度為33?35 μ m,寬度為7?9 μ m。所述的小正方形金屬單元的邊長為3?5 μ m。所述的大正方形金屬單元的邊長為5?7μπι。所述的大小正方形金屬傳輸層的材料為銅，基體的材料為高阻硅材料，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。
[0007]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 于制作等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是大小正方形金屬傳輸層的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖3是大小正方形金屬周期單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的性能曲線。
【具體實施方式】
[0012]如圖1?3所示，周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器包括信號輸入端1、大小正方形金屬傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4 ;大小正方形金屬傳輸層2與基體3相連,大小正方形金屬傳輸層2上包括100X 100個大小正方形金屬周期單兀5,大小正方形金屬周期單元5由四個小正方形金屬單元6與一個大正方形金屬單元7等間隔排列而成，信號從信號輸入端I輸入，依次經(jīng)過大小正方形金屬傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4,大小正方形金屬傳輸層2實現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)4實現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
[0013]所述的大小正方形金屬傳輸層2的厚度為I?2 μ m。所述的基體3的厚度為500?520 μ m。所述的金屬層結(jié)構(gòu)4的厚度為I?2 μ m。所述的大小正方形金屬周期單元5的長度為33?35 μ m,寬度為7?9 μ m。所述的小正方形金屬單元6的邊長為3?5 μ m。所述的大正方形金屬單元7的邊長為5?7 μ m。所述的大小正方形金屬傳輸層2的材料為銅，基體3的材料為高阻硅材料，金屬層結(jié)構(gòu)4的材料為銅。
[0014]實施例1
[0015]周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器:
[0016]大小正方形金屬傳輸層的厚度為1.5 μ m?；w的厚度為510μηι。金屬層結(jié)構(gòu)的厚度為1.5 μ m。大小正方形金屬周期單元的長度為34 μ m,寬度為8 μ m。小正方形金屬單兀的邊長為4 μ m。大正方形金屬單兀的邊長為6 μ m。大小正方形金屬傳輸層的材料為銅，基體的材料為高阻硅材料，金屬層結(jié)構(gòu)的材料為銅。吸收系數(shù)公式A=1-R-T (A為吸收率，R為反射率，T為透過率)用THz-TDS測得該吸收器在中心頻率點為0.912THz時吸收率接近于0.98，表明具有良好的吸收性。
【權(quán)利要求】
1.一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于包括信號輸入端(I)、大小正方形金屬傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4);大小正方形金屬傳輸層(2)與基體(3)相連，大小正方形金屬傳輸層(2)上包括IOOX 100個大小正方形金屬周期單元(5)，大小正方形金屬周期單元(5)由四個小正方形金屬單元(6)與一個大正方形金屬單元(7)等間隔排列而成，信號從信號輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過大小正方形金屬傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4)，大小正方形金屬傳輸層(2)實現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)(4)實現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金屬傳輸層(2)的厚度為I?2μηι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的基體⑶的厚度為500?520 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(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I?2 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金屬周期單元(5)的長度為33?35 μ m,寬度為7?9 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的小正方形金屬單元(6)的邊長為3?5 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的大正方形金屬單元(7)的邊長為5?7 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性大小正方形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的大小正方形金屬傳輸層(2)的材料為銅，基體(3)的材料為高阻硅材料，金屬層結(jié)構(gòu)(4)的材料為銅。
【文檔編號】H01P1/20GK203707290SQ201420113670
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計量學(xué)院