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基于双层堆叠共振结构的太赫兹频段四谱完美超材料吸收器

DOI：10.1007/s11664-019-06968-3 期刊：Journal of Electronic Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-09-24 00:24:42
摘要： 迫切需要开发用于生物传感、光谱成像和选择性热发射器应用的多光谱完美光吸收器。遗憾的是，当前多光谱吸收器通常仅基于多个谐振器的基本共振组合，采用共面超单元结构或垂直多层堆叠的设计理念，这类结构既未引入新共振模式又难以制备。本研究提出并验证了一种由双层堆叠谐振结构构成的四频谱吸收器。数值模拟表明该结构可在四个频段实现近100%吸收率，其四频谱吸收源于设计结构中基本模式与三阶共振的两组激发。由于共振结构具有高度对称性，该器件对入射光偏振不敏感。通过研究器件参数进一步探究了四频谱吸收的物理机制，同时揭示增加层数可进一步提升共振峰数量。
作者： BEN-XIN WANG，QIN XIE，GUANGXI DONG，WEI-QING HUANG
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种基于双层堆叠谐振结构的新型太赫兹频段四谱完美超材料吸收器，以解决现有多谱吸收器在制备复杂度及新谐振模式缺失方面的局限性。

研究成果

所提出的双层堆叠超材料结构通过激发基频和三阶共振，在太赫兹范围内成功实现了四谱段完美吸收。与现有设计相比，该结构具有偏振不敏感和结构简单等优势。该机制可通过增加层数扩展至更多光谱波段，在传感、成像及隐身技术领域具有应用前景。未来工作应聚焦于实验制备与测试以验证仿真结果。

研究不足

该研究基于数值模拟，可能无法完全反映实际制造挑战和材料缺陷。吸波器的性能对结构参数敏感，实际实施中可能会面临薄层精确制造和对准方面的问题。此外，太赫兹频段可能对实验验证和应用可扩展性造成限制。

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