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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
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  • 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.
    • 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.
    [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

  • [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]

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    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]

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    [14]

    Padilla W J, Taylor A J, Highstrete C, Lee M, Averitt R D 2006Phys. Rev. Lett. 96 107401

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

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.

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.

English Abstract

参考文献 (14)

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