技术摘要：
本发明提供了一种可调谐太赫兹超材料吸收器，属于太赫兹技术领域，吸收器由若干结构单元周期性排列构成，结构单元包括从上到下依次叠合在一起的表面超材料层、中间介质层和金属底层；表面超材料层由金属图案和可调控材料条组成，可调控材料条设计为半导体材料或电导率  全部
背景技术：
太赫兹波的波段介于毫米波段和远红外波段之间，具体指频率在0.1～10THz、波 长在3～0.03mm范围内的电磁波，是宏观电子学向微观光子学的过渡区域，称为电磁波谱的 “太赫兹空隙”，不能单独使用光学理论或微波理论对其进行处理。因此，在二十世纪八十年 代之前，对太赫兹波的研究较少，现有技术中对于该波段电磁波的处理尚不完善，难以较为 有效地处理太赫兹波。 近年来，由于太赫兹波具有高穿透性、光子能量低、高带宽等众多优良特性，其在 国防安全、天文观测、无限电通信等方面逐渐展现出巨大的应用价值。值得注意的是，一些 生物有机大分子特征谱也处于太赫兹波段，这使得太赫兹波在在生物医药领域同样具有巨 大应用潜力。因此，对于太赫兹技术的研究逐渐成为热门，主要体现在对太赫兹波的调制、 吸收、偏振调节、开关等操作的相关实现手段方面，目前对于太赫兹吸收器的设计，一般考 虑使用超材料。 超材料为人为设计的奇异材料，又称人工电磁材料。超材料可以产生一些自然材 料所不具有的现象，如负折射率现象、逆多普勒现象等，人们可以通过对超材料结构进行设 计来实现所需要的功能。传统的超材料吸收器一般由三层结构组成，即由Landy等提出的 “超材料层-介质层-金属层”，电磁响应特性由其单元几何结构决定，吸收器制备之后，几何 结构便固定下来了，则电磁响应固定，对于太赫兹超材料吸收器则表现为拥有固定频率的 吸收峰，因此只能被动调节吸收频率。但是随着太赫兹技术应用的不断推广，需要主动改变 太赫兹超材料吸收器吸收频率的情况越来越多，因此可调谐太赫兹超材料吸收器的研究显 得愈加重要。现有可调谐超材料吸收器中，一般整个表面超材料层均为半导体材料或电导 率可调的材料，对于这些材料的设计较为复杂且加工困难。除此以外，还有一种表面超材料 层包含金属材料与半导体材料的结构，其吸收原理一般基于金属图案的开口环谐振器，此 类结构在进行二次设计时，改变一个参数往往会引起较多吸收特性的改变，想要获取合适 的吸收频率时需要进行复杂的参数设计，使用不方便。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可调谐太赫兹超材料吸收器，通 过对吸收器表面超材料层的结构进行设计，使得吸收器能够实现可调谐的功能，该调谐方 式是通过改变表面超材料层的吸收模式来实现两个吸收峰的切换，解决了现有的太赫兹超 材料吸收器只能被动调节的问题，同时解决了传统调谐结构设计复杂、制作困难的问题。 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。 一种可调谐太赫兹超材料吸收器，吸收器由多个结构单元周期性排列构成，结构 单元包括依次叠合在一起的表面超材料层、中间介质层和金属底层。 3 CN 111555038 A 说　明　书 2/4 页 进一步地，所述表面超材料层包括对称刻蚀在中间介质层上的金属图案，金属图 案包括长金属条，长金属条与开口环结构未开口的一端连接，开口环结构另一端之间镶嵌 有可调控材料条。 进一步地，所述开口环结构为方形，开口大小为1μm～4μm。 进一步地，所述金属图案、金属底层的材料为铜、银、铝、金中的一种。 进一步地，所述中间介质层的材料为聚酰亚胺、FR-4二氧化硅中的一种。 进一步地，所述可调控材料条为半导体材料。 进一步地，所述可调控材料条与金属图案之间外加有偏置电压，调整偏置电压的 大小可以改变可调控材料条的等效电导率。 进一步地，所述可调控材料条为电导率可变材料。 进一步地，所述电导率可变材料为金属相二氧化钒、石墨烯中的一种，可调控材料 条两侧外加有偏置电压，调整偏置电压的大小可以改变可调控材料条的等效电导率。 进一步地，所述电导率可变材料为光敏材料，改变所述吸收器外部光强可以改变 可调控材料条的等效电导率。 本发明具有如下有益效果： 与现有技术相比，本发明中的太赫兹超材料吸收器的吸收特性可调谐，可以对不 同频率太赫兹波的吸收实现开关控制，解决了现有超材料吸收器只能对特定频率太赫兹波 进行吸收的问题。本发明只针对吸收器表面超材料层中的部分结构，即可调控材料条的材 料进行了设计，基于不同材料有不同的调谐手段，增加了制备吸收器时的灵活性，且可调控 材料条设计成长条状，使得加工较为容易且成本低廉，使用便利。 本发明中吸收器的吸收峰分别对应两种吸收原理不同的吸收模式，在实际应用 中，为了获得所需要的吸收峰频率，需要改变的参数很少，而且在对一个吸收峰频率进行改 变时，对另一个吸收峰频率的影响较小，较之传统的吸收器而言，本发明所设计的吸收器在 结构参数优化上，具有简单易行的突出优势。 附图说明 图1为本发明所述可调谐太赫兹超材料吸收器结构示意图； 图2为图1中结构单元放大图； 图3为本发明所述结构单元主视图； 图4为本发明所述基于肖特基效应的可调谐太赫兹超材料吸收器实施方案示意 图； 图5为本发明所述基于电导率可变材料的可调谐太赫兹超材料吸收器实施方案示 意图； 图6为本发明所述可调谐太赫兹超材料吸收器随频率变化的吸收谱线； 图7为本发明所述可调谐太赫兹超材料吸收器随等效电导率变化的吸收谱线； 图中：1-金属图案；2-可调控材料条；3-中间介质层；4-金属底层；5-结构单元。