一种微波频段的电磁诱导透明结构制造技术

本发明专利技术的一种微波频段的电磁诱导透明结构属于电磁波探测和传感器件技术领域，由空心金属矩形

【技术实现步骤摘要】
一种微波频段的电磁诱导透明结构
[0001]本专利技术属于电磁波探测和传感器件
，涉及一种在微波频段的与极化无关的电磁诱导透明结构，特别涉及一种电磁诱导透明结构
。

技术介绍

[0002]EIT(Electromagnetically
‑
induced Transparency
，电磁诱导透明
)
本是原子物理学中一个很重要的现象，其本质是在共振条件下，即当光的频率与相应的原子跃迁频率相匹配时，光原子激发通道之间的量子相消相干，使得介质在一个宽的吸收带中产生了一个很窄的透过峰
。
后来
EIT
也应用到微波和太赫兹波段，其现象往往表现在一个宽的非传输频带内形成一个较窄的透射峰
。EIT
结构能够改变色散性质和减慢光速，在非线性器件
、
慢光器件
、
滤波器
、
传感器和光存储等方面都有重要应用
。
[0003]微波是指频率在
300MHz
‑
300GHz
之间的电磁波
。
具有易于集聚成束
、
高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号
。
由于微波的特性，其在空气中传播损耗很大，传输距离短，但机动性好，工作频宽大，除了应用于
5G
移动通信的毫米波技术之外，微波传输多在金属波导和介质波导中
。
[0004]近年来，在太赫兹波段的电磁诱导透明器件引起了人们的广泛关注
。
但是，基于电磁诱导透明器件，国内外的研究主要集中在太赫兹波段，而有关微波段的电磁诱导透明结构相对较少，并且现有的电磁诱导透明结构具有极化敏感特性，往往只在一种极化方式下出现，或者两种极化方式对应的电磁诱导透明现象不同
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种电磁诱导透明结构，以实现微频段极化不敏感的电磁诱导透明特性
。
具体技术方案如下：
[0006]一种微波频段的电磁诱导透明结构，由空心金属矩形
1、
实心金属矩形2和介质层3构成，其特征在于，
[0007]所述空心金属矩形1和实心金属矩形2在介质层3的同一个表面上，且沿相互垂直的两个方向均呈周期排列，所述空心金属矩形1和实心金属矩形2之间相差
45
度角，并且每个实心金属矩形1的四个边的中点均与一个空心金属矩形2的一个顶点刚好触碰；
[0008]所述空心金属矩形1是边长为
L1
＝
3.6mm
的正方形，每条边的宽度均为
w
＝
0.2mm
；实心金属矩形2为边长
L2
＝
3.394mm
的正方形，介质层3厚度为
h
＝
0.8mm
，空心金属矩形1和实心金属矩形2的厚度均大于
10um
；单元结构在相互垂直的两个方向上的重复周期均为
P
＝
6mm
，空心金属矩形1和实心金属矩形2有着相近的等离激元共振频率
。
[0009]所述空心金属矩形1和实心金属矩形2的材料选自金
、
银
、
铜或铝，优选铜
。
[0010]所述介质层3的相对介电常数为
1.0
～
1.3
，优选
1.54。
[0011]本专利技术公开了一种在微波频段上的极化无关的电磁诱导透明结构
。
该结构能实现电磁诱导透明效应，透过率达到
90
％以上，并且入射光的偏振方向不影响结构，具有对于入射角度不敏感的优势
。
本专利技术的结构选用的材料皆制备技术成熟，容易制造
。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的一种微波频段的电磁诱导透明结构的三维结构示意图：由空心矩形结构
1、
实心矩形结构2和介质层3组成
。
[0013]图2为本专利技术的一种微波频段的电磁诱导透明结构的俯视图：
L1
表示空心矩形结构的边长，
L2
表示实心矩形结构的边长，单元结构周期
P
＝
6mm
，
w
表示空心矩形的边的宽度
。
[0014]图3为本专利技术的一种微波频段的电磁诱导透明结构的周期结构阵列图，入射光沿
k
轴入射
。
[0015]图4是本专利技术实施例1的结构的
x
或
y
线极化波透射曲线图
。
具体实施方式
[0016]下面结合具体的实施例来进一步阐述本专利技术
。
[0017]实施例1[0018]如图1～3所示，本专利技术一种微波频段的电磁诱导透明结构，包括：介质层和金属单元，该器件为阵列结构
。
[0019]其中，所述金属单元由空心金属矩形1和实心金属矩形2组成；
[0020]所述介质层3的相对介电常数为
1.0
～
1.3
，可以选用有机高分子聚合薄膜
、
蓝宝石
、
石英
、
硅或氧化硅中的任一种，本实施例选用介电常数为
1.54
的二氧化硅
。
[0021]所述金属单元可以选用金
、
银
、
铜或铝，本实施例选用铜
。
[0022]空心金属矩形1的边长为
L1
＝
3.6mm
，边的宽度
w
＝
0.2mm
；实心金属矩形2的边长
L2
＝
3.394mm
；空心金属矩形1和实心金属矩形2有着相近的等离激元共振频率
。
[0023]单元结构周期为
P
＝
6mm
，介质层3厚度为
h
＝
0.8mm。
[0024]所述金属单元的厚度大于
10um
，本实施例使用厚度为
s
＝
30um。
[0025]空心金属矩形要与实心矩形刚好接触
。
其数学关系式为
L2
＝
2^(1/2)*(P
‑
L1)。
[0026]实现方式，可以在介质层上表面镀上一金属层，然后每间隔距离通过激光雕刻或电子束曝光等技术去除部分金属，只剩下金属单元部分
。
[0027]任意偏振的入射光垂直入射该结构，会激发空心金属矩形结构和实心金属矩形结构的等离激元共振，两个等离激元共振频率之间会出现一个透明峰，即电磁诱导透明效应
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微波频段的电磁诱导透明结构，由空心金属矩形
(1)、
实心金属矩形
(2)
和介质层
(3)
构成；其特征在于，所述空心金属矩形
(1)
和实心金属矩形
(2)
在介质层
(3)
的同一个表面上，且沿相互垂直的两个方向均呈周期排列，所述空心金属矩形
(1)
和实心金属矩形
(2)
之间相差
45
度角，并且每个实心金属矩形
(1)
的四个边的中点均与一个空心金属矩形
(2)
的一个顶点刚好触碰；所述空心金属矩形
(1)
是边长为
L1
＝
3.6mm
的正方形，每条边的宽度均为
w
＝
0.2mm
；实心金属矩形
(2)
为边长
L2
＝
3.394mm
的正方形，介质层
(3)
厚度为
h<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘列，姚宗杉，王宇，郑天昊，王强国，吴戈，汝玉星，顾海军，孙雅东，高博，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：