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极化控制的双波段宽带红外吸收器研究

杨鹏 韩天成

极化控制的双波段宽带红外吸收器研究

杨鹏, 韩天成
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  • 红外吸收器在红外隐身、辐射制冷、红外探测、传感器等方面有重要的应用前景.一维光栅型吸收器由于其结构简单、易于加工的优势备受关注,然而其不足之处是频带很窄,且只对一种极化有效.本文提出了一种基于简单一维周期结构的双波段宽带吸收器,对横磁波和横电波都有效,且吸波频段随入射波的极化方式而改变.该结构的基本单元由八个梯度排列的子单元构成,每个子单元由两层金属-介质双层膜垂直层叠组成.全波仿真结果表明,在1.68–2 μm波段,该结构对横磁波吸收超过90%,而对横电波吸收很小(小于6%);在3.8–3.9 μm波段,该结构对横电波吸收超过90%,而对横磁波吸收很小(小于5%).另外,该结构具有宽角度吸收特性,当入射角增大到60°时仍然能够保持较高的吸收率和较宽的吸收频带.
      通信作者: 韩天成, tchan123@swu.edu.cm
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304253)和中央高校基本科研业务费专项基金(批准号:XDJK2016A019)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-22
  • 修回日期:  2018-03-21
  • 刊出日期:  2018-05-20

极化控制的双波段宽带红外吸收器研究

  • 1. 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715
  • 通信作者: 韩天成, tchan123@swu.edu.cm
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11304253)和中央高校基本科研业务费专项基金(批准号:XDJK2016A019)资助的课题.

摘要: 红外吸收器在红外隐身、辐射制冷、红外探测、传感器等方面有重要的应用前景.一维光栅型吸收器由于其结构简单、易于加工的优势备受关注,然而其不足之处是频带很窄,且只对一种极化有效.本文提出了一种基于简单一维周期结构的双波段宽带吸收器,对横磁波和横电波都有效,且吸波频段随入射波的极化方式而改变.该结构的基本单元由八个梯度排列的子单元构成,每个子单元由两层金属-介质双层膜垂直层叠组成.全波仿真结果表明,在1.68–2 μm波段,该结构对横磁波吸收超过90%,而对横电波吸收很小(小于6%);在3.8–3.9 μm波段,该结构对横电波吸收超过90%,而对横磁波吸收很小(小于5%).另外,该结构具有宽角度吸收特性,当入射角增大到60°时仍然能够保持较高的吸收率和较宽的吸收频带.

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