【技術實現步驟摘要】
(一)本專利技術涉及的是一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，可用于太赫茲吸波器件的開發，具體屬于太赫茲超材料器件設計。
技術介紹
0、(二)
技術介紹
1、超材料是一種人為創造的周期性排列的電磁材料。由于其具有眾多超常的物理特性如：負折射率、逆多普勒效應、左手特性等而受到廣泛的關注。作為一種新型的結構材料，超材料可以實現對電磁波的振幅、偏振態、相位的調控。這些特性使超材料在光學器件領域如：光電探測、光開關、傳感、能量收集具有巨大的潛力。
2、超材料完美吸波器能在厚度小于1/4波長的條件下實現高吸收率的吸收。與傳統的吸波器相比具有體積小、設計靈活的特點。2008年，landy等人設計出第一個超材料完美吸波器。從此超材料完美吸波器向寬帶吸收、多帶吸收、可調等方向發展。
3、寬帶吸收和可調性是超材料完美吸波器的兩個重要研究方向。但是如何在實現可調的同時盡量拓寬吸收帶寬是目前面臨的主要問題。
4、文獻cn113241531b公開了一種基于二氧化釩的可調諧陣列集成寬帶太赫茲吸波諧振器。通過控制二氧化釩的電導率可以實現吸收率的靈活調控，最終該吸波器可以實現在4-5thz范圍內超過80％的吸收，但是吸收帶寬較窄。
5、文獻cn209418771u公開了一種基于多層結構的寬頻電磁超材料吸波器。當t＝350k時二氧化釩處于金屬態，吸波器再1.63-3.86thz的范圍內吸收率大于90％。雖然該吸波器具備可調性，但是其吸收帶寬較窄。
6、文獻cn210182582u公開了一
7、綜上所述，如何通過合理的結構設計實現高吸收率的超寬帶吸收和吸波器的可調性的平衡，使得超材料吸波器的應用前景更廣闊是一個亟待解決的問題。
技術實現思路
0、(三)
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術方案中的不足，本專利技術的目的在于提供結構簡單、吸收帶寬大、具備可調功能的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器。
2、本專利技術的目的是這樣實現的：
3、一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：該吸波器共有四層。從下向上依次為反射層(1)，介質層1(2)，二氧化釩層(3)，介質層2(4)，各層之間為緊密貼合。
4、所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器的橫向周期p＝21μm，縱向周期為13.7μm。
5、所述的反射層(1)厚度h1＝0.5μm，選用金作為反射層(1)的材料，電導率σ1＝4.56×107s/m。
6、所述的介質層1(2)和介質層2(4)的厚度分別為h2＝6μm，h4＝7μm，選用聚酰亞胺作為介質層1(2)和介質層2(4)的材料，介電常數ε1＝2.35。
7、所述的二氧化釩層(3)厚度h3＝0.2μm，使用直流反應磁控濺射和光刻工藝得到。其結構參數為l1＝20μm,l2＝19μm,t1＝5μm,t2＝0.9μm。
8、所述的二氧化釩層(3)的材料介電常數在thz波段可以由drude模型描述，其公式為：
9、
10、式中，高頻介電常數ε∞＝12，振蕩頻率γ＝5.75×1013rad/s，ωp等離子頻率，σ2為電導率，ωp和σ2的關系為：
11、
12、式中，σ0＝3×105s/m，ωp(σ)＝1.4×1015rad/s。
13、本專利技術所產生的益處效果是：
14、(1)所述吸波器在二氧化釩電導率σ2＝2×105s/m時，吸波器在2.81-10thz的范圍內的吸收率大于90％，絕對帶寬達到7.19thz；在3.13-5.58thz,8.70-9.05thz,9.76-9.87thz的范圍內吸收率大于95％。在9.80thz處吸收率大于99％。所述吸波器具有吸收帶寬大的特點。
15、(2)所述吸波器通過改變溫度可以改變二氧化釩電導率。在二氧化釩電導率σ2＝2×102s/m時，吸收率降至1％，最大調制深度達97％。所述吸波器具有可調且調制深度大的特點。
16、(3)所述吸波器在te波與tm波模式下擁有相同的吸收率。改變偏振角，吸波器的吸收率與吸收帶寬基本不變。所述吸波器具有偏振無關與偏振角度無關的特點。
17、(4)所述吸波器在0-60°入射角的范圍內吸收率與吸收帶寬保持基本不變，具有寬入射角度的特點。
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1.一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：該吸波器共有四層。從下向上依次為反射層(1)，介質層1(2)，二氧化釩層(3)，介質層2(4)，各層之間為緊密貼合。
2.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：橫向周期P＝21μm，縱向周期為13.7μm。
3.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述的二氧化釩層(3)厚度h3＝0.2μm，其結構參數為L1＝20μm,L2＝19μm,t1＝5μm,t2＝0.9μm。
4.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述吸波器在0-60°入射角的范圍內吸收率與吸收帶寬保持基本不變，具有寬入射角度的特點。
5.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述吸波器具有偏振無關與偏振角度無關的特點。
6.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述吸波器在二氧化釩電導率σ2＝2×102S/m時，吸收率降至1％。最大調
7.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述吸波器在二氧化釩電導率σ2＝2×105S/m時，吸波器在2.81-10THz的范圍內的吸收率大于90％，絕對帶寬達到7.19THz。在3.13-5.58THz,8.70-9.05THz,9.76-9.87THz的范圍內吸收率大于95％，在9.80THz處吸收率大于99％。
...【技術特征摘要】
1.一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：該吸波器共有四層。從下向上依次為反射層(1)，介質層1(2)，二氧化釩層(3)，介質層2(4)，各層之間為緊密貼合。
2.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：橫向周期p＝21μm，縱向周期為13.7μm。
3.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述的二氧化釩層(3)厚度h3＝0.2μm，其結構參數為l1＝20μm,l2＝19μm,t1＝5μm,t2＝0.9μm。
4.根據權利要求1所述的一種基于二氧化釩的超寬帶可調超材料吸波器，其特征是：所述吸波器在0-60°入射角的范圍內吸收率與吸收帶寬保持基本不變，具有寬入射角度的特點。
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