基于LiF和NaF的超宽带红外吸收器

陈曦; 薛文瑞; 赵晨; 李昌勇

doi:doi:10.3788/AOS201838.0123002

光学学报, 2018, 38 (1): 0123002, 网络出版: 2018-08-31

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Ultra-Broadband Infrared Absorber Based on LiF and NaF

陈曦 ¹薛文瑞 ^1,*赵晨 ¹李昌勇 ²

作者单位

¹ 山西大学物理电子工程学院, 山西太原 030006

² 山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室激光光谱研究所, 山西太原 030006

图 & 表

图 1. 光栅型吸收器的结构示意图

Fig. 1. Structure schematic of the grating-type absorber

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图 2. LiF的介电常数与波长的关系

Fig. 2. Relationship between dielectric constant of LiF and wavelength

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图 3. NaF的介电常数与波长的关系

Fig. 3. Relationship between dielectric constant of NaF and wavelength

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图 4. 基于LiF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 4. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF material as a function of incident angle and wavelength

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图 5. 基于NaF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 5. Absorptivity contour map of the absorber based on NaF material as a function of incident angle and wavelength

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图 6. 基于LiF和NaF组合材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 6. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF and NaF materials as a function of incident angle and wavelength

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图 7. 入射波长为(a)18.85 μm、(b)32.5 μm、(c)44.4 μm时,单元结构中的磁场分布

Fig. 7. Distribution of magnetic field in the unit with the incident wavelength of (a) 18.85 μm, (b) 32.5 μm, (c) 44.4 μm

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图 8. 入射波长为(a)32.5 μm和(b)44.4 μm时,电场E的局部分布图

Fig. 8. Local distribution map of the electric field E with the incident wavelength of (a) 32.5 μm, (b) 44.4 μm

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图 9. 不同L时,吸收率与入射波长的关系

Fig. 9. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different L

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图 10. 其他参数保持不变,不同(a) P、(b) T1、(c) T2、(d) T3、(e) W1、(f) W2时吸收率与入射波长的关系

Fig. 10. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different (a) P, (b) T1, (c) T2, (d) T3, (e) W1, (f) W2 while other parameters remain unchanged

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表 1LiF和NaF的介电常数表达式中的参数

Table1. Parameters in the expressions for the dielectric constant of LiF and NaF

Material	$\begin{matrix} ε_{\infty} \end{matrix}$	$\begin{matrix} {ω_{L}}_{} \end{matrix}$ /(10¹³ rad/s)	$\begin{matrix} {ω_{T}}_{} \end{matrix}$ /(10¹³ rad/s)	γ /(10¹² rad/s)
LiF	2.03710	11.98220	5.79581	3.30572
NaF	7.15625	5.49945	4.61279	4.10108

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陈曦, 薛文瑞, 赵晨, 李昌勇. 基于LiF和NaF的超宽带红外吸收器[J]. 光学学报, 2018, 38(1): 0123002. Xi Chen, Wenrui Xue, Chen Zhao, Changyong Li. Ultra-Broadband Infrared Absorber Based on LiF and NaF[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(1): 0123002.

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图 1. 光栅型吸收器的结构示意图

Fig. 1. Structure schematic of the grating-type absorber

图 2. LiF的介电常数与波长的关系

Fig. 2. Relationship between dielectric constant of LiF and wavelength

图 3. NaF的介电常数与波长的关系

Fig. 3. Relationship between dielectric constant of NaF and wavelength

图 4. 基于LiF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 4. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF material as a function of incident angle and wavelength

图 5. 基于NaF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 5. Absorptivity contour map of the absorber based on NaF material as a function of incident angle and wavelength

图 6. 基于LiF和NaF组合材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 6. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF and NaF materials as a function of incident angle and wavelength

图 7. 入射波长为(a)18.85 μm、(b)32.5 μm、(c)44.4 μm时,单元结构中的磁场分布

Fig. 7. Distribution of magnetic field in the unit with the incident wavelength of (a) 18.85 μm, (b) 32.5 μm, (c) 44.4 μm

图 8. 入射波长为(a)32.5 μm和(b)44.4 μm时,电场E的局部分布图

Fig. 8. Local distribution map of the electric field E with the incident wavelength of (a) 32.5 μm, (b) 44.4 μm

图 9. 不同L时,吸收率与入射波长的关系

Fig. 9. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different L

图 10. 其他参数保持不变,不同(a) P、(b) T1、(c) T2、(d) T3、(e) W1、(f) W2时吸收率与入射波长的关系

Fig. 10. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different (a) P, (b) T1, (c) T2, (d) T3, (e) W1, (f) W2 while other parameters remain unchanged

表 1LiF和NaF的介电常数表达式中的参数

Table1. Parameters in the expressions for the dielectric constant of LiF and NaF

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图 1. 光栅型吸收器的结构示意图

Fig. 1. Structure schematic of the grating-type absorber

图 2. LiF的介电常数与波长的关系

Fig. 2. Relationship between dielectric constant of LiF and wavelength

图 3. NaF的介电常数与波长的关系

Fig. 3. Relationship between dielectric constant of NaF and wavelength

图 4. 基于LiF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 4. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF material as a function of incident angle and wavelength

图 5. 基于NaF材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 5. Absorptivity contour map of the absorber based on NaF material as a function of incident angle and wavelength

图 6. 基于LiF和NaF组合材料的吸收器的吸收率相对于入射角度与波长的等高线图

Fig. 6. Absorptivity contour map of the absorber based on LiF and NaF materials as a function of incident angle and wavelength

图 7. 入射波长为(a)18.85 μm、(b)32.5 μm、(c)44.4 μm时,单元结构中的磁场分布

Fig. 7. Distribution of magnetic field in the unit with the incident wavelength of (a) 18.85 μm, (b) 32.5 μm, (c) 44.4 μm

图 8. 入射波长为(a)32.5 μm和(b)44.4 μm时,电场E的局部分布图

Fig. 8. Local distribution map of the electric field E with the incident wavelength of (a) 32.5 μm, (b) 44.4 μm

图 9. 不同L时,吸收率与入射波长的关系

Fig. 9. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different L

图 10. 其他参数保持不变,不同(a) P、(b) T1、(c) T2、(d) T3、(e) W1、(f) W2时吸收率与入射波长的关系

Fig. 10. Relationship between absorptivity and incident wavelength with different (a) P, (b) T1, (c) T2, (d) T3, (e) W1, (f) W2 while other parameters remain unchanged

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