基于铌酸锂的宽光谱长波红外超材料吸收器制造技术

技术编号：41072917 阅读：26 留言：0更新日期：2024-04-24 11:29

本发明专利技术涉及一种基于铌酸锂的宽光谱长波红外超材料吸收器，属于电磁波吸收技术领域。该超材料吸收器包括从下至上依次层叠的底部金属层、第一介质层、第二介质层和顶部金属层。其中，顶部金属层包括金属框和四个方形金属谐振器，方形金属谐振器对称地排列在金属框中。底部金属层和顶部金属层用于构成谐振腔以捕获入射光。第一介质层和第二介质层用于为超材料吸收器提供足够的折射率实部，提高超材料吸收器的吸收率。本发明专利技术对表面方形谐振器十分敏感，可以通过改变方形金属谐振器的尺寸来改变共振波长，满足不同波段的吸收任务，同时，本发明专利技术也可以通过将不同大小的方形金属谐振器组合以拓宽吸收光谱。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁波吸收，涉及一种基于铌酸锂的宽光谱长波红外超材料吸收器。

技术介绍

1、大气窗口指的是大气层中某些特定波段的电磁辐射可以相对不受阻碍地通过大气。其中，室温物体的热辐射集中在8-14μm长波红外波段，在红外成像、医疗保健、环境监测等领域有广阔的发展前景。因此，实现长波红外的高效吸收是人们所期望的。铌酸锂是一种广泛应用于光学和电子领域的压电材料，具有良好的热释电性质，当温度在一定范围内变化时，材料内部发生自发极化，晶格中正负电荷中心不重合，从而产生电压。除此之外，铌酸锂晶体还具有居里温度高，热释电系数高，物化性能稳定等优点。这些特性使得铌酸锂在热传感器和红外探测领域中具有极高的应用价值。然而，铌酸锂对于三个大气窗口都表现出了相对较低的吸收率，尤其是室温物体的红外辐射主要集中的长波红外波段，在这个波长范围内铌酸锂通常不被认为是一种吸收材料，这极大地限制了铌酸锂在光电探测器中的应用。

2、超材料是通过人工将某些材料复合而成来的，可以获得这些材料本身不具备的介电常数和磁导率。当自由空间和吸收器的有效阻抗相等时，可以实...

【技术保护点】

1.一种基于铌酸锂的宽光谱长波红外超材料吸收器，其特征在于：其包括底部金属层(1)、第一介质层(2)、第二介质层(3)和顶部金属层(4)；所述底部金属层(1)、第一介质层(2)、第二介质层(3)和顶部金属层(4)从下至上依次层叠；所述顶部金属层(4)包括金属框和四个方形金属谐振器，所述方形金属谐振器对称地排列在所述金属框中。

2.根据权利要求1所述的超材料吸收器，其特征在于：所述底部金属层(1)和顶部金属层(4)均为金属钛，用于构成谐振腔以捕获入射光。

3.根据权利要求1所述的超材料吸收器，其特征在于：所述第一介质层(2)材质为氮化硅。