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摘要

提出一种集成在微桥结构中的二维亚波长周期钛(Ti)金属圆盘阵列结构, 以增强太赫兹微测辐射热计的吸收率. 基于严格耦合波分析方法, 建立吸收结构模型, 研究了不同结构的Ti圆盘阵列及其在微桥阵列结构中的太赫兹波吸收特性. 周期Ti圆盘阵列结构降低了金属的表面等离子体频率, 在太赫兹波段激发伪表面等离子体激元并实现共振增强吸收. 共振吸收频率由周期、直径等Ti圆盘阵列的结构参数决定, 圆盘厚度则对太赫兹波吸收率有重要影响, 微桥结构中的谐振腔结构可降低共振频率并增强耦合效率. 设计的微桥探测结构以较小的Ti圆盘阵列周期(37 μm)实现突破衍射极限的太赫兹波约束, 在3.5 THz (波长85.7 μm)实现接近90%的太赫兹波吸收率, 满足太赫兹微测辐射热计小尺寸、高吸收及工艺兼容的要求.

关键词:

Abstract

In this paper, a two-dimensional subwavelength periodic titanium (Ti) disk array integrated in micro-bridge structure is proposed to enhance the absorption of terahertz (THz) microbolometer. Based on the rigorous coupled wave analysis (RCWA) method, THz absorption characteristics of Ti disk arrays with different structure parameters in micro-bridge structure arrays are studied. Periodic disk array structure reduces the surface plasmon frequency of Ti, excites the spoof surface plasmons in the THz band and leads to resonance enhanced absorption. The resonance absorption frequency is determined by the structural parameters of Ti disk array including period and diameter while the absorption rate of THz wave is greatly affected by the thickness of Ti disks. The resonant cavity in micro-bridge structure can reduce the resonance frequency and enhance the coupling efficiency. The micro-bridge structure designed in this paper breaks the diffraction limit and traps the THz wave with a small period (37 μm). An absorption of nearly 90% is achieved at 3.5 THz. The structure meets the requirements of small size, high absorption and good process compatibility of the THz microbolometer.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:苟君,goujun@uestc.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 61875031)和国家自然科学基金创新研究群体科学基金(批准号: 61421002)资助的课题

Authors and contacts

Corresponding author:Gou Jun,goujun@uestc.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61875031) and the Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61421002)

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
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[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]

[1]	黄若彤, 李九生.太赫兹多波束调控反射编码超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(5): 054203.doi:10.7498/aps.72.20221962
[2]	马少卿, 龚士香, 张微, 路承彪, 李小俚, 李英伟.宽带微量太赫兹辐射促进神经元生长发育. 必威体育下载 , 2022, 71(20): 208701.doi:10.7498/aps.71.20220636
[3]	龙洁, 李九生.相变材料与超表面复合结构太赫兹移相器. 必威体育下载 , 2021, 70(7): 074201.doi:10.7498/aps.70.20201495
[4]	闫志巾, 施卫.太赫兹GaAs光电导天线阵列辐射特性. 必威体育下载 , 2021, 70(24): 248704.doi:10.7498/aps.70.20211210
[5]	苏玉伦, 尉正行, 程亮, 齐静波.基于超快自旋-电荷转换的太赫兹辐射源. 必威体育下载 , 2020, 69(20): 204202.doi:10.7498/aps.69.20200715
[6]	张尧, 孙帅, 闫忠宝, 张果, 史伟, 盛泉, 房强, 张钧翔, 史朝督, 张贵忠, 姚建铨.太赫兹双芯反谐振光纤的设计及其耦合特性. 必威体育下载 , 2020, 69(20): 208703.doi:10.7498/aps.69.20200662
[7]	李晓楠, 周璐, 赵国忠.基于反射超表面产生太赫兹涡旋波束. 必威体育下载 , 2019, 68(23): 238101.doi:10.7498/aps.68.20191055
[8]	陶泽华, 董海明, 段益峰.太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射. 必威体育下载 , 2018, 67(2): 027801.doi:10.7498/aps.67.20171730
[9]	张学进, 陆延青, 陈延峰, 朱永元, 祝世宁.太赫兹表面极化激元. 必威体育下载 , 2017, 66(14): 148705.doi:10.7498/aps.66.148705
[10]	李丹, 刘勇, 王怀兴, 肖龙胜, 凌福日, 姚建铨.太赫兹波段石墨烯等离子体的增益特性. 必威体育下载 , 2016, 65(1): 015201.doi:10.7498/aps.65.015201
[11]	杨磊, 范飞, 陈猛, 张选洲, 常胜江.多功能太赫兹超表面偏振控制器. 必威体育下载 , 2016, 65(8): 080702.doi:10.7498/aps.65.080702
[12]	李娜, 白亚, 刘鹏.激光等离子体太赫兹辐射源的频率控制. 必威体育下载 , 2016, 65(11): 110701.doi:10.7498/aps.65.110701
[13]	刘亚青, 张玉萍, 张会云, 吕欢欢, 李彤彤, 任广军.光抽运多层石墨烯太赫兹表面等离子体增益特性的研究. 必威体育下载 , 2014, 63(7): 075201.doi:10.7498/aps.63.075201
[14]	姜子伟, 白晋军, 侯宇, 王湘晖, 常胜江.太赫兹双空芯光纤定向耦合器. 必威体育下载 , 2013, 62(2): 028702.doi:10.7498/aps.62.028702
[15]	白晋军, 王昌辉, 侯宇, 范飞, 常胜江.太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器. 必威体育下载 , 2012, 61(10): 108701.doi:10.7498/aps.61.108701
[16]	李国龙, 李进.微纳光栅结构增强聚合物太阳能电池光吸收的研究. 必威体育下载 , 2012, 61(20): 207204.doi:10.7498/aps.61.207204
[17]	王海艳, 赵国忠, 王新强.不同抽运光强激发窄带隙半导体产生太赫兹辐射的研究. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 043202.doi:10.7498/aps.60.043202
[18]	胡海峰, 蔡利康, 白文理, 张晶, 王立娜, 宋国峰.基于表面等离子体的太赫兹光束方向调控的模拟研究. 必威体育下载 , 2011, 60(1): 014220.doi:10.7498/aps.60.014220
[19]	樊国丽, 江月松, 刘丽, 黎芳.太赫兹GaAs肖特基混频二极管高频特性分析. 必威体育下载 , 2010, 59(8): 5374-5381.doi:10.7498/aps.59.5374
[20]	黎华, 韩英军, 谭智勇, 张戎, 曹俊诚.半绝缘等离子体波导太赫兹量子级联激光器工艺研究. 必威体育下载 , 2010, 59(3): 2169-2172.doi:10.7498/aps.59.2169

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