一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及其制备方法，该吸波器单元结构包括：金属结构层：所述金属结构层中设有凹槽；液晶结构层：所述液晶结构层嵌入在所述凹槽中；电极板组件：所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部的上电极板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；所述上电极板覆盖整个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触；所述下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触。述液晶结构层接触。述液晶结构层接触。

【技术实现步骤摘要】
一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新型人工电磁材料
，尤其涉及一种频点可调的吸波 器单元结构、吸波器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]太赫兹波是指频率在0.1～10THz，波长在30μm～3mm范围内的电磁波。其 频率范围介于红外与微波波段之间，兼具光波与微波的一些性质，太赫兹波 既有光波的准直性，又具有较好的穿透性，在成像、探测等领域具有独特的 优势。由于太赫兹波段的特殊性，太赫兹调制手段也是多种多样，常用的调 制手段可以通过控制太赫兹波的振幅、相位、脉冲长度以及波形、光谱等空 间特征等来实现。
[0003]电磁超材料通过人工设计周期单元结构，其关键尺寸远小于工作波长， 为亚波长结构，从而具有天然材料所不具备的超常物理性质，常用来实现针 对太赫兹波的吸波器件。然而，传统的超材料吸波器一旦制备完成，仅能对 特定波长的太赫兹产生响应，通常只能吸收固定频率的太赫兹波，只能通过 更换不同的吸波材料来实现对多个频段太赫兹波的吸收，应用范围受到一定 的限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种频点可调的吸波器单元结构、吸波器件及制备方法，以 解决传统的超材料吸波器只能吸收固定频率的太赫兹波的问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种频点可调的吸波器单元结构，包括：
[0006]金属结构层：所述金属结构层中设有凹槽；
[0007]液晶结构层：所述液晶结构层嵌入在所述凹槽中；
[0008]电极板组件：所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部的上电极 板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；
[0009]所述上电极板覆盖整个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所 述液晶结构层接触；
[0010]所述下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所 述液晶结构层接触。
[0011]可选的，所述吸波器单元结构还包括设置于所述上电极板上的顶层透明 基板和设置于所述下电极板底部的底层透明基板。
[0012]可选的，所述液晶结构层折射率n的变化范围为1.54
‑
1.94。
[0013]可选的，所述液晶结构层为十字形状，所述十字形的中心交叉点位于所 述金属结构层的中心。
[0014]可选的，所述液晶结构层包括水平方向的第一矩形结构以及垂直方向的 第二矩形结构，所述第一矩形结构与所述第二矩形结构相交成十字形状；且 所述第一矩形结构与所述第二矩形结构的大小相同，所述第一矩形结构与所 述第二矩形结构的长度为160
‑
180
μm，宽度为30
‑
50μm。
[0015]可选的，所述金属结构层的形状为正方形，其边长为260
‑
280μm。
[0016]可选的，所述液晶结构层和所述金属结构层的厚度相同，其厚度为5
‑
25 μm。
[0017]根据本专利技术的第二方面，提供了一种频点可调的吸波器件，包括若干个 如本专利技术的第一方面提供的吸波器单元结构组成的吸波器阵列。
[0018]可选的，所述吸波器阵列呈N
×
N阵列排布，其中N为非零正整数。
[0019]根据本专利技术的第三方面，提供了一种频点可调的吸波器单元结构的制备 方法，包括：
[0020]制备金属结构层，所述金属结构层中设有凹槽；
[0021]在所述凹槽中嵌入液晶结构层；
[0022]制备电极板组件，其中所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部 的上电极板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；所述上电极板覆盖整 个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触；所述 下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所述液晶结 构层接触。
[0023]本专利技术提供的频点可调的吸波器单元结构，包括液晶结构层和金属结构 层，将液晶嵌入金属结构层，通过调节所述液晶结构层上下电极之间的电压 来改变液晶分子的排列，从而改变液晶材料的折射率。克服了以往仅能对特 定波长的太赫兹波产生响应的缺陷，实现了超材料吸波器吸收频点可调控。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术一示例性的实施例中提供的超材料吸波器单元结构的剖 面结构示意图；
[0026]图2是本专利技术另一示例性的实施例中提供的超材料吸波器单元结构的 剖面结构示意图；
[0027]图3是本专利技术一示例性的实施例中提供的超材料吸波器单元结构的正 面俯视图的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术一示例性的实施例中提供的超材料吸波器单元结构的幅 度响应结果图；
[0029]图5是本专利技术一示例性的实施例中提供的由3
×
3个吸波器单元结构组 成的吸波器阵列的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术一示例性的实施例中提供的由3
×
3个吸波器单元结构组 成的吸波器阵列的幅度响应结果图；
[0031]图7是本专利技术一示例性的实施例中提供的吸波器单元结构制备方法的 流程图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、
ꢀ“
第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描 述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互 换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些 以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方 法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包 括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤 或单元。
[0034]下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具 体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例 不再赘述。
[0035]图1是本专利技术一示例性的实施例中提供的超材料吸波器单元结构的剖 面图的结构示意图，本专利技术提供的频点可调的吸波器单元结构，包括：
[0036]金属结构层2：所述金属结构层2中设有凹槽；
[0037]液晶结构层1：所述液晶结构层1嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频点可调的吸波器单元结构，其特征在于，包括：金属结构层：所述金属结构层中设有凹槽；液晶结构层：所述液晶结构层嵌入在所述凹槽中；电极板组件：所述电极板组件包括设置于所述金属结构层顶部的上电极板和设置于所述金属结构层底部的下电极板；所述上电极板覆盖整个所述金属结构层的顶部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触；所述下电极板覆盖整个所述金属结构层的底部，与所述金属结构层和所述液晶结构层接触。2.根据权利要求1所述的频点可调的吸波器单元结构，其特征在于，所述吸波器单元结构还包括设置于所述上电极板上的顶层透明基板和设置于所述下电极板底部的底层透明基板。3.根据权利要求1所述的频点可调的吸波器单元结构，其特征在于，所述液晶结构层折射率n的变化范围为1.54
‑
1.94。4.根据权利要求1所述的频点可调的吸波器单元结构，其特征在于，所述液晶结构层为十字形状，所述十字形的中心交叉点位于所述金属结构层的中心。5.根据权利要求4所述的频点可调的吸波器单元结构，其特征在于，所述液晶结构层包括水平方向的第一矩形结构以及垂直方向的第二矩形结构，所述第一矩形结构与所述第二矩形结构相交成十字形状；且所述第一矩形结构与所述第二矩形结构的大小相同，所述第一矩形结构与所述第二矩形结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，
申请(专利权)人：杭州灵芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：