一种四通道吸收器优化设计研究
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作者:
作者单位:

(宁波工程学院电子与信息工程学院,浙江 宁波 315016)

作者简介:

赵洪霞(1970-),女,硕士,副教授,主要从事光纤传感和光 器件方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61605097)和浙江省基础公益研究计划项目(LGC20F050001,LGC19F050001)资助项目 (宁波工程学院电子与信息工程学院,浙江 宁波 315016)


Research on optimal design of a four-channel absorber
Author:
Affiliation:

(Electronic and Information Engineering College,Ningbo University of Technology ,ningbo,Zhejiang 315016,China)

Fund Project:

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    摘要:

    本文基于阻抗匹配原理和表面等离子体共振理论 ,设计了一种石墨烯-MIM结构-金属铝(Al)底板三层结构超材料吸收器。采用时域有限差分法FDTD研究和分析了吸收器的共振吸 收光谱,电磁场能量分布,并优化了设计结构。研究结果表明,该吸收器具有近红外波段四 个超窄带吸收峰;最大吸收率可达0.943,3dB带宽均为3.55 μm左右。吸收器顶层覆盖石墨烯 增强光吸收并激发表面等离子体波;随着石墨烯层厚度的增加,四通道吸收光谱整体右移, 但吸收率几乎不变;四个吸收峰峰位波长对MIM结构高度不敏感,伴随吸收率变化明显,当M IM结构高度为110 nm时,相邻三通道吸收率均达到最大值。这种多通 道、超窄带吸收器可为高精度传感、功能成像和三维存储等领域的应用提供有用参考。

    Abstract:

    A three-layer metamaterials absorber,with graphene-MIM-Al,is desig ned Based on the impedance matching principle and surface plasmon resonance (SPR) t heory,The finite-difference time-domain method was used to study and analysis t he absorber′s absorption spectra,electromagnetic field energy distribution and the design structure of the absorber.The results show that the absorber has fou r ultra-narrow band absorption peaks in near-infrared band,the maximum absorp ti on rate is 0.943,and the 3dB bandwidth is about 3.55μm.With the increase of t he thickness of the graphene layer,the four-channel absorption spectrum shifts t o the right and the absorption rate remains almost unchanged The four absorption peaks are insensitive to the height of MIM Structure,but the change of absorpt ion rate is obvious.When the height of MIM Structure is 110nm,the absorption r ate of adjacent three channels reaches the maximum.The multi-channel and ultra - narrow-band absorber provides a reference for high-precision sensing,function al imaging and three-dimensional storage applications.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

闵雨龙,赵洪霞,郑邹,韩兆佳,张天宇.一种四通道吸收器优化设计研究[J].光电子激光,2021,32(5):451~456

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  • 收稿日期:2020-11-25
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  • 在线发布日期: 2021-05-28
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