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张祖兴教授团队章海锋老师实现了一种基于等离子体超材料和集总电阻的超宽带吸波器
编辑:wns9778com发布时间: 2018-08-31 浏览次数: 254 文章来源: 威尼斯网站

近期,张祖兴教授团队的章海锋老师与本科生杨靖、张浩和刘佳轩设计实现了一种基于等离子体超材料和集总电阻的超宽带吸波器。目前,拓宽吸波器吸收带宽主要方式有加载集总电阻、使用多层结构和多单元结构,相对于后面两者,加载集总电阻的方式相对比较简单,所以该工作通过加载集总电阻的方式来拓宽吸收带宽。一般的吸波器在TE波下实现高吸收率的同时,很难在TM波下实现较好的反射率,而且一般的吸波器其吸收带宽不具有可调谐性。所以该工作设计了一种工作在微波波段的基于等离子体超材料的吸波器,我们在设计吸波器时用等离子体超材料来构成谐振结构,并通过可编程的逻辑阵列来控制等离子体超材料的激励区域和其激励状态,以此来实现对吸波器工作频域的动态调控。在激励区域选择合适的情况下,该工作设计的吸波器其吸收频域可以有效的覆盖整个S波段并且可以拓展至LC波段,而且在TE波的吸收频域内,TM波具有很高的反射率,几乎可以被100%的反射。所以该吸波器可以很好地用于对入射电磁波的极化分离,如下图(b)所示。如图(c)(d)所示,电场主要集中在加载的集总电阻旁,入射电磁波的能量主要是由加载到谐振单元上的集总电阻的欧姆损耗造成的,所以可以通过加载集总电阻的方式实现吸波器的超宽带吸收。


该等离子体超材料吸波器90%以上的吸收频域为1.6115-4.0798 GHz,其相对带宽达到了86.7%.


详情请参考:Haifeng Zhang, Jing Yang, Hao Zhang, and Jiaxuan Liu, Design of an ultra-broadband absorber based on plasma metamaterial and lumped resistors, Opt. Mater. Express 8, 2103-2113 (2018).