[发明专利]一种基于液晶的双吸收峰可调超材料吸波体

说明书

本发明公开了一种基于液晶的双吸收峰可调超材料吸波体，每个吸波单元包括有上、下两层介质基板，在所述的上、下两层介质基板的间隙中注入有液晶层，在所述的上层介质基板下表面设有金属谐振单元，所述的金属谐振单元包括有若干依次串联的短偶极子金属贴片和若干依次串联的长偶极子金属贴片，若干依次串联的短偶极子金属贴片通过金属线和金属电极一相连接，若干依次串联的长偶极子金属贴片通过金属线和金属电极二相连接。本发明具有双吸收频率，可以通过在不同电极上加电，将任一吸收峰频率变化局限在很小范围内，而对另一吸收峰频率实现较大范围调节；本发明在垂直入射波下，对任一谐振点进行调节时，仍能保持93%以上的吸收率。

技术领域

本发明涉及超材料技术领域，尤其涉及一种具有双吸收峰且可对其中任一吸收峰频率进行调节，同时对入射波仍能保持高吸收率的超材料吸波体。

背景技术

超材料是一种人为构造的新型结构材料，具有天然材料所不具备的超常电磁特性，为操控电磁波提供了一种新的途径。超材料吸波体作为超材料的一个重要应用领域，得到了世界各国研究者的广泛关注。传统的超材料吸波体的吸收频率一般为固定值，加工完成后难以更改。近年来，研究人员在频率可调超材料吸波体方向进行了大量研究，利用石墨烯，二氧化钒等材料实现了吸收频率的调节，此外，液晶等具有双折射效应的材料也被应用于频率可调超材料吸波体的设计。但目前频率可调超材料吸波体存在的主要问题是只能对单一吸收峰处的吸收频率进行有限的调节，因此大大限制了该类器件的实际应用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于液晶的双吸收峰可调超材料吸波体。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于液晶的双吸收峰可调超材料吸波体，包括有连续设置的多个吸波单元，所述的每个吸波单元包括有上、下两层介质基板，在所述的上、下两层介质基板的间隙中注入有液晶层，在所述的上层介质基板下表面设有金属谐振单元，所述的金属谐振单元包括有若干依次串联的短偶极子金属贴片和若干依次串联的长偶极子金属贴片，若干依次串联的短偶极子金属贴片通过金属线和金属电极一相连接，若干依次串联的长偶极子金属贴片通过金属线和金属电极二相连接，从而形成金属谐振单元阵列，在所述的下层介质基板上表面全覆盖一层金属层，形成金属接地电极。

所述液晶层采用向列型液晶材料。

通过在连接金属谐振单元阵列的某一电极以及金属接地电极上施加电压，在相应偶极子覆盖区域下的液晶层中形成偏置电场，偏置电场使得该区域下的液晶分子的排列方向产生偏转，从而改变此区域下液晶的介电常数，并进一步改变该偶极子的谐振频率。

本发明的优点是：本发明具有双吸收频率，可以通过在不同电极上加电，将任一吸收峰频率变化局限在很小范围内，而对另一吸收峰频率实现较大范围调节；本发明在垂直入射波下，对任一谐振点进行调节时，仍能保持93%以上的吸收率。

附图说明

图1金属谐振单元阵列及电极俯视图。

图2为本发明的吸波单元三维结构示意图。

图3为本发明中吸波单元的结构的主视图。

图4为本发明中上介质基板下表面金属谐振单元结构示意图。

图5为本发明在电极一和金属接地电极上加电时，不同液晶介电常数下的垂直入射吸收率仿真结果图。

图6为本发明在在金属电极二和金属接地电极上加电时，不同液晶介电常数下的垂直入射吸收率仿真结果图。

具体实施方式