[实用新型]太赫兹超材料

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁通信领域，具体来说，涉及一种太赫兹超材料。

背景技术

太赫兹波段(Terahertz，THz)，是指频率位于0.1THz-10THz范围内的电磁波，其波长覆盖3mm-30μm，也被成为THz辐射、亚毫米波或者T射线。太赫兹在电磁波谱中处于毫米波和红外之间，相对于毫米波和红外这两个波段而言，太赫兹在电磁通信领域的应用并不广泛。

对于太赫兹的应用受限的原因来说，主要在于其受到太赫兹发生源、探测器以及功能器件的制约，因此尚未得到大规模应用；此外，由于太赫兹波长非常短，这则会导致其器件尺寸相对微波器件而言要小很多，也就是说，其尺寸可能是微波器件的百分之几的量级，因此，太赫兹器件的加工会变得非常困难，而且成本高昂。

所以，在现有技术中，大部分太赫兹器件都是采用光刻方法得到的，但是这样会造成样件尺寸小，成品率不高的问题，而这显然会极大的制约对太赫兹技术的深入研究和广泛应用。

针对相关技术中太赫兹器件所存在的加工困难，价格昂贵，不利于太赫兹技术在电磁通信领域的应用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述问题，本实用新型提出一种太赫兹超材料，能够简化太赫兹器件的加工步骤，降低加工成本，能够电磁通信领域得到广泛应用。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种太赫兹超材料。

该太赫兹超材料包括：

基底；

设置在基底上的电磁损耗谐振环结构，其中，通过调整电磁损耗谐振环结构的不同结构尺寸和方阻实现太赫兹波段电磁调制功能。

其中，该基底包括柔性基底。

此外，该太赫兹超材料进一步包括：

覆盖在基底上的电磁损耗薄膜。

其中，在电磁损耗薄膜上加工有不同尺寸的上述电磁损耗谐振环结构。

可选的，电磁损耗谐振环结构为具有开口的谐振环结构。

其中，具有开口的谐振环结构呈U字形、V字形、C字形、倒h形、L字形、或者y字形。

可选的，电磁损耗谐振环结构为具有闭合的谐振环结构。

其中，具有闭合的谐振环结构呈椭圆形、闭合多边形、D字形、或者P字形。

优选的，电磁损耗谐振环结构的方阻为200欧姆每方。

此外，电磁损耗薄膜所包含的材料选自纳米碳粉、或者树脂、或者二者的结合。

另外，可选的，设置在基底上的电磁损耗谐振环结构包括多个，且多个电磁损耗谐振环结构在基底上以周期性阵列的方式进行排布。

其中，基底划分有多个单元格，每个单元格上放置一个电磁损耗谐振环结构。

优选的，单元格呈方形，且单元格的长度和宽度的尺寸范围均为320μm～480μm。

优选的，柔性基底包括聚酰亚胺薄膜(PI)膜。

优选的，柔性基底为低介电常数的基底。

可选的，基底的介电常数的取值范围为2.8～4.2，基底的损耗角正切的取值范围为0.0048～0.0072，基底的厚度的取值范围为60μm～90μm。

可选的，基底的介电常数的取值范围为3.44～5.16，基底的损耗角正切的取值范围为0.0032～0.0048，基底的厚度的取值范围为32μm～48μm。

其中，太赫兹超材料的对太赫兹波段的电磁调制功能的影响因素包括以下至少之一：

电磁损耗谐振环结构的尺寸；

电磁损耗谐振环结构的方阻；

多个电磁损耗谐振环结构在基底上的周期排布方式。

优选的，电磁损耗谐振环结构包括相互平行且对称的两条侧边以及连接两条侧边的底边。

优选的，侧边的长度的取值范围为180μm～220μm，侧边的宽度的取值范围为40μm～60μm，两条侧边相距的取值范围为180μm～220μm，底边的长的取值范围为240μm～360μm。

本实用新型通过在基底上设置电磁损耗谐振环结构，并通过调整电磁损耗谐振环结构的不同结构尺寸和方阻来实现太赫兹波段电磁调制功能，从而达到简化太赫兹器件的加工步骤，降低加工成本的效果，使得太赫兹技术能够在电磁通信领域得到广泛应用的效果。

附图说明