周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器。它包括信號輸入端、幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層與基體相連，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層上包括100×100個幾字形金屬周期單元，幾字形金屬周期單元由一個幾字形貼片構(gòu)成；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層實(shí)現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。本實(shí)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(diǎn)。
【專利說明】 周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及吸收器，尤其涉及一種周期性幾字形結(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]太赫茲波的功能器件是太赫茲波科學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)有的太赫茲波器件有太赫茲波吸收器，太赫茲波檢測裝置等，但是這些器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大并且價格昂貴，因此小型化、低成本的太赫茲波器件是太赫茲波技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)都致力于這方面的研究并取得了一定的進(jìn)展，但是對于周期性結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的研究少有報(bào)道。周期性結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器是一種非常重要的太赫茲波器件，可用于太赫茲波系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的控制。因此有必要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單，吸收效率高的太赫茲波吸收器以滿足未來太赫茲波技術(shù)應(yīng)用需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，技術(shù)方案如下:
[0005]周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器包括信號輸入端、幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)；幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層與基體相連，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層上包括100X100個幾字形金屬周期單元，幾字形金屬周期單元由一個幾字形貼片構(gòu)成；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層、基體、金屬層結(jié)構(gòu)，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層實(shí)現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
[0006]所述的幾字形結(jié)構(gòu)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。所述的幾字形金屬周期單元的長度和寬度均為19?21 μ m。所述的幾字形貼片由兩個下端橫向貼片、兩個豎向貼片、一個上端橫向貼片組成，其中兩個下端橫向貼片的長度均為4?6 μ m,寬度均為I?3 μ m,兩個豎向貼片的長度均為8?10 μ m,寬度均為I?3 μ m,上端橫向貼片的長度為13?15 μ m,寬度為I?3 μ m。所述的幾字形結(jié)構(gòu)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(shí)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(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是幾字形金屬周期單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器的性能曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1?3所示，周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器包括信號輸入端1、幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2、基體3、金屬層結(jié)構(gòu)4 ;幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2與基體3相連,幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2上包括100X 100個幾字形金屬周期單兀5,幾字形金屬周期單兀5由一個幾字形貼片6構(gòu)成；信號從信號輸入端I輸入，依次經(jīng)過幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2、基體
3、金屬層結(jié)構(gòu)4,幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層2實(shí)現(xiàn)對吸收頻率的選擇,金屬層結(jié)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
[0013]所述的幾字形結(jié)構(gòu)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。所述的幾字形金屬周期單元5的長度和寬度均為19?21 μ m。所述的幾字形貼片6由兩個下端橫向貼片、兩個豎向貼片、一個上端橫向貼片組成，其中兩個下端橫向貼片的長度均為4?6 μ m,寬度均為I?3 μ m,兩個豎向貼片的長度均為8?10 μ m,寬度均為I?3 μ m,上端橫向貼片的長度為13?15 μ m,寬度為I?3μπι。所述的幾字形結(jié)構(gòu)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(shí)施例1
[0015]周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器:
[0016]幾字形結(jié)構(gòu)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。幾字形金屬周期單元的長度和寬度均為20 μ m。幾字形貼片由兩個下端橫向貼片、兩個豎向貼片、一個上端橫向貼片組成，其中兩個下端橫向貼片的長度均為5 μ m，寬度均為2μηι，兩個豎向貼片的長度均為9μηι，寬度均為2 μ m，上端橫向貼片的長度為14 μ m,寬度為2 μ m。幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層的材料為銅,基體的材料為高阻娃材料,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(diǎn)為0.913THz時吸收率接近于0.97，表明具有良好的吸收性。
【權(quán)利要求】
1.一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于包括信號輸入端(I)、幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4);幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)與基體(3)相連，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)上包括1OOX 100個幾字形金屬周期單兀(5),幾字形金屬周期單元(5)由一個幾字形貼片(6)構(gòu)成；信號從信號輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)、基體(3)、金屬層結(jié)構(gòu)(4)，幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)實(shí)現(xiàn)對吸收頻率的選擇，金屬層結(jié)構(gòu)(4)實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的吸收作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的幾字形結(jié)構(gòu)金屬傳輸層(2)的厚度為1~2μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性幾字形結(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500~520 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性幾字形結(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所述的一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的幾字形金屬周期單元(5)的長度和寬度均為19~21 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的幾字形貼片(6)由兩個下端橫向貼片、兩個豎向貼片、一個上端橫向貼片組成，其中兩個下端橫向貼片的長度均為4~6 μ m,寬度均為1~3 μ m,兩個豎向貼片的長度均為8~10 μ m,寬度均為1~3 μ m,上端橫向貼片的長度為13~15 μ m,寬度為1~3 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性幾字形結(jié)構(gòu)的太赫茲波吸收器，其特征在于所述的幾字形結(jié)構(gòu)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】H01P1/20GK203707289SQ201420113664
【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(jì)量學(xué)院