基于耦合图案化石墨烯的宽带可调太赫兹超材料吸收器

作者:向飞宇; 朱文婷; 马福渊; 骆岩红
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基于超材料的太赫兹吸收器在开关、调制和检测方面显示出巨大的应用前景。目前,已经提出了各种方案来有效地操纵太赫兹波。然而,大多数设计结构单元的吸收性能较差,很难实现吸收响应的动态调整。本文提出了一种基于耦合图案石墨烯结构的宽带可调谐器件。该装置由石墨烯电介质金属结构组成。仿真结果表明,吸收效率超过90%的带宽达到2.9THz,分别在6.78THz和8.44THz处实现了完美的吸收。相应的吸收率分别为99.12%和94.31%。通过改变石墨烯的费米能级,可以在同一频率范围内主动调节宽带吸收光谱的振幅。通过介绍阻抗匹配原理和表面电流分布,研究了宽带吸收光谱的物理机制。吸收器还具有在大范围内保持良好吸收的性能。因此,本文提出的吸收体结构设计为后续智能化、集成化、小型化功能器件的研究提供了一条新的途径。