一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器制造技术

技术编号:44966190 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
本发明专利技术涉及一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,该传感器在水平和垂直方向具有若干个周期性阵列的阵列单元,阵列单元从上到下由金属超表面、介质层和大于入射波趋肤深度的金属背板构成;其中,金属超表面由两部分组成,一部分为含有双扇形开口的柱形结构,另一部分为闭口谐振环,双扇形开口的左侧开口角度与右侧开口角度不相等,双扇形开口的柱形结构位于所述闭口谐振环内,且柱形结构有部分体积嵌于介质层内。构建的传感器在垂直入射太赫兹波激发下产生了两个谐振峰,分别位于3.44THz和3.51THz,最高品质因子Q值达3096。本发明专利技术创新性的构建左右两侧开口角度不相等圆盘结构,实现准BIC谐振,具有折射率灵敏度高、线性度好、结构简单易于加工等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太赫兹频段的传感,涉及一种凹型准连续域束缚态(bic)的太赫兹超材料传感器。


技术介绍

1、太赫兹波是指频率范围在0.1thz~10thz的电磁波,又被称为“生命光线”。太赫兹生化检测技术拥有高穿透性、高安全性的独特优势,在生命健康领域具有广阔应用前景。

2、超材料是一类具有特殊结构和性质的人造材料,其在微观尺度上的结构被精心设计,以展现出自然材料所不具备的特异性质。超材料的优势在于通过调整人工单元的结构、尺寸和分布形式,能够有效控制材料的电磁参数,从而获得多种新颖的电磁特性。随着超表面研究的不断深入,现有的超表面功能器件面临着越来越大的挑战,人们对高品质因子(q值)的谐振和超强电磁场局域化的需求越来越高。针对这个问题,包括fano谐振和局域化等离子体等方案被提出,受限于本身的设计原理,基于上述设计所实现的谐振器的品质因子和场局域增强比较有限,所实现的传感都集中在单一频率处。

3、连续体束缚态(bound states in the continuum,bic))是保持局域化的波,与可以带走能量的连续辐射波共存。虽然b本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,该传感器由多个正方体结构的阵列单元在x方向和y方向周期性排列组成,每个所述单元从上到下由金属超表面、介质层(1)和大于入射波趋肤深度的金属背板(2)构成。

2.根据权利要求1所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述金属超表面由两部分组成,一部分为含有双扇形开口的柱形结构(3),另一部分为闭口谐振环(4);

3.根据权利要求2所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述阵列单元为亚波长结构、波长为0.1λ~0.01λ,其中λ为最低传感频率对应的波长。

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【技术特征摘要】

1.一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,该传感器由多个正方体结构的阵列单元在x方向和y方向周期性排列组成,每个所述单元从上到下由金属超表面、介质层(1)和大于入射波趋肤深度的金属背板(2)构成。

2.根据权利要求1所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述金属超表面由两部分组成,一部分为含有双扇形开口的柱形结构(3),另一部分为闭口谐振环(4);

3.根据权利要求2所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述阵列单元为亚波长结构、波长为0.1λ~0.01λ,其中λ为最低传感频率对应的波长。

4.根据权利要求3所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述介质层和金属背板和闭口谐振环在x方向的长度l和在y方向的长度l均为50μm~200μm。

5.根据权利要求4所述的一种凹型准连续域束缚态的太赫兹超材料传感器,其特征在于,所述金属背板的厚度t1为1μm~2μm,材料是铝,电导率ε=3.56e+007s/m。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄鑫王煜李锐李嫄源刘行谋朱智勤周志浩杨平安寿梦杰安翼尧
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:

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