基于超材料的堆叠式宽谱热辐射吸收器的设计

发布时间：2021-08-20 00:11

　　针对目前吸收器存在的吸收光谱过窄的技术问题,提出了一种由金属与非金属组成的具有金属-绝缘体-金属（MIM）结构的超材料吸收器模型,并模拟分析其辐射特性,计算总体吸收性能。针对给定的波长范围,通过对超材料吸收器的结构参数的改变,对比分析了周期、宽度、金属层厚度和介电层厚度对吸收器辐射特性的影响。结果表明,介电层厚度对吸收率的影响最为明显。研究了不同结构参数微结构的堆叠对多层超材料吸收器吸收峰的影响,结果显示可以通过叠加获得更高的吸收峰值,提升吸收器的总体吸收效率,在可见光到红外光间形成一个宽谱吸收。 

【文章来源】：光学技术. 2020,46(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

超材料吸收器的模型

光栅的求解区域示意图

设置周期范围为0.31～1.3μm,以10nm间隔,其他结构尺寸如初选定尺寸,即宽度308 nm,金属层厚度为13nm,介电层厚度为161nm。在图3(a)中观察到在周期0.586μm 附近时波长的吸收率最高,随着周期的增加吸收率逐渐降低。为方便研究周期对吸收率的影响,在云图上取5条线,分别表示在不同周期下随波长变化的吸收率。在图3(b)观察到在波长为0.5μm的时候材料的吸收率普遍较低,在波长为0.87～1.4μm之间有着很高的吸收率;周期在0.56μm附近的时候,吸收器出现宽谱吸收。2.2 宽度对W-SiO2-W的辐射特性影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]介电-金属多层膜结构宽谱吸收器设计方法[J]. 阚银辉,赵长颖,方兴.  工程热物理学报. 2018(09)

博士论文
[1]基于超材料的完美吸收体和慢光器件的主动调控研究[D]. 赵毅.中国科学技术大学 2019



本文编号：3352413