基于超材料的微波双波段吸收器

沈晓鹏; 崔铁军; 叶建祥

doi:10.7498/aps.61.058101

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基于超材料的微波双波段吸收器

沈晓鹏 , 崔铁军 , 叶建祥

基于超材料的微波双波段吸收器

沈晓鹏, 崔铁军, 叶建祥

物理学报. 2012, 61(5): 058101.

doi: 10.7498/aps.61.058101.

摘要

基于闭合双环单元结构, 设计、仿真、测试了对偏振无依赖性的双波段超材料吸收器. 实验结果表明, 该设计在频率4.06 GHz和6.66 GHz存在两个显著吸收峰, 吸收率分别为99.60%和95.83%, 并且在入射角达到50°时, 吸收率仍然保持在83%以上. 由于单元结构具有旋转对称性, 使得该吸收器对偏振不敏感, 能同时实现横电波和横磁波的双波段吸收. 吸收频率决定于闭合环大小, 调节闭合环尺寸能够灵活实现特定频率的吸收. 这些优点使我们的设计在多频谱成像、热辐射探测等应用中表现出较大的潜力.

关键词:

超材料 /
吸收器

作者及机构信息

1.
东南大学毫米波国家重点实验室, 南京 210096;

2.
中国矿业大学物理系, 徐州 221116

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60990320, 60990324, 60871016, 60901011)、中国矿业大学科技基金(批准号: 2007A031)和江苏省研究生创新基金(批准号: CX09B_045Z)资助的课题.

参考文献

[1]	Diem M, Koschny T, Soukoulis C M 2009 Phys. Rev. B 79 33101
[2]	Liu N, Mesch M, Weiss T, Hentschel M, Giessen H 2010 NanoLett. 10 2342
[3]	Liu X L, Starr T, Starr A F, Padilla W J 2010 Phys. Rev. Lett. 104207403
[4]	Noor A, Hu Z 2010 Iet. Microw. Antenna P 4 667
[5]	Gu C, Qu S B,Pei Z B, Xu Z, Liu J, Gu W 2011 Acta Phys. Sin.60 027801 (in Chinese) [顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓,刘嘉, 顾巍 2011 物理学报 60 027801]
[6]	Cheng Y Z, Xiao T, Yang H L, Xiao B X 2010 Acta Phys. Sin. (inChinese) 59 5715 [程用志, 肖婷, 杨河林, 肖柏勋2010 物理学报 59 5715]
[7]	Fan J, Cai G Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 6084 (in Chinese) [樊京, 蔡广宇 2011 物理学报 59 6084]
[8]	Zhang Y P, Zhao X P, Bao S, Luo C R 2010 Acta Phys. Sin. 596078 (in Chinese) [张燕萍, 赵晓鹏, 保石, 罗春荣 2010物理学报 59 6084]
[9]	Zhu B, Feng Y J, Zhao J M, Huang C, Jiang T A 2010 Appl. Phys.Lett. 97 51906
[10]	Landy N I, Sajuyigbe S, Mock J J, Smith D R, Padilla W J 2008Phys. Rev. Lett. 100 207402
[11]	Hao J M,Wang J, Liu X L, PadillaWJ, Zhou L, QiuM2010 Appl.Phys. Lett. 96 251104
[12]	Tao H, Bingham C M, Pilon D, Fan K B, Strikwerda A C, ShrekenhamerD, PadillaWJ, Zhang X, Averitt R D 2010 J. Phys. D: Appl.Phys. 43 225102
[13]	Wen Q Y, Zhang H W, Xie Y S, Yang Q H, Liu Y L 2009 Appl.Phys. Lett. 95 241111
[14]	Padilla W J, Taylor A J, Highstrete C, Lee M, Averitt R D 2006Phys. Rev. Lett. 96 107401

施引文献

[1]	Diem M, Koschny T, Soukoulis C M 2009 Phys. Rev. B 79 33101
[2]	Liu N, Mesch M, Weiss T, Hentschel M, Giessen H 2010 NanoLett. 10 2342
[3]	Liu X L, Starr T, Starr A F, Padilla W J 2010 Phys. Rev. Lett. 104207403
[4]	Noor A, Hu Z 2010 Iet. Microw. Antenna P 4 667
[5]	Gu C, Qu S B,Pei Z B, Xu Z, Liu J, Gu W 2011 Acta Phys. Sin.60 027801 (in Chinese) [顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓,刘嘉, 顾巍 2011 物理学报 60 027801]
[6]	Cheng Y Z, Xiao T, Yang H L, Xiao B X 2010 Acta Phys. Sin. (inChinese) 59 5715 [程用志, 肖婷, 杨河林, 肖柏勋2010 物理学报 59 5715]
[7]	Fan J, Cai G Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 6084 (in Chinese) [樊京, 蔡广宇 2011 物理学报 59 6084]
[8]	Zhang Y P, Zhao X P, Bao S, Luo C R 2010 Acta Phys. Sin. 596078 (in Chinese) [张燕萍, 赵晓鹏, 保石, 罗春荣 2010物理学报 59 6084]
[9]	Zhu B, Feng Y J, Zhao J M, Huang C, Jiang T A 2010 Appl. Phys.Lett. 97 51906
[10]	Landy N I, Sajuyigbe S, Mock J J, Smith D R, Padilla W J 2008Phys. Rev. Lett. 100 207402
[11]	Hao J M,Wang J, Liu X L, PadillaWJ, Zhou L, QiuM2010 Appl.Phys. Lett. 96 251104
[12]	Tao H, Bingham C M, Pilon D, Fan K B, Strikwerda A C, ShrekenhamerD, PadillaWJ, Zhang X, Averitt R D 2010 J. Phys. D: Appl.Phys. 43 225102
[13]	Wen Q Y, Zhang H W, Xie Y S, Yang Q H, Liu Y L 2009 Appl.Phys. Lett. 95 241111
[14]	Padilla W J, Taylor A J, Highstrete C, Lee M, Averitt R D 2006Phys. Rev. Lett. 96 107401

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物理学报. 2012, 61(5): 058101.

doi: 10.7498/aps.61.058101.

基于超材料的微波双波段吸收器

1. 东南大学毫米波国家重点实验室, 南京 210096;
2. 中国矿业大学物理系, 徐州 221116

基金项目:

国家自然科学基金(批准号: 60990320, 60990324, 60871016, 60901011)、中国矿业大学科技基金(批准号: 2007A031)和江苏省研究生创新基金(批准号: CX09B_045Z)资助的课题.

收稿日期: 2011-03-24
修回日期: 2011-04-27
刊出日期: 2012-03-05

摘要: 基于闭合双环单元结构, 设计、仿真、测试了对偏振无依赖性的双波段超材料吸收器. 实验结果表明, 该设计在频率4.06 GHz和6.66 GHz存在两个显著吸收峰, 吸收率分别为99.60%和95.83%, 并且在入射角达到50°时, 吸收率仍然保持在83%以上. 由于单元结构具有旋转对称性, 使得该吸收器对偏振不敏感, 能同时实现横电波和横磁波的双波段吸收. 吸收频率决定于闭合环大小, 调节闭合环尺寸能够灵活实现特定频率的吸收. 这些优点使我们的设计在多频谱成像、热辐射探测等应用中表现出较大的潜力.

关键词:

超材料 /
吸收器

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