1 衢州职业技术学院信息工程学院，浙江 衢州 324000
2 北京工业大学光电子技术教育部重点实验室，北京 100124
利用金属纳米柱阵列和石墨烯构造出一种吸收效率可调的超材料完美吸收器（MPA），并基于时域有限差分法进行了优化与分析。仿真结果表明，通过调谐石墨烯的化学势可实现吸收效率调谐范围为0.5的MPA，且MPA的最高吸收效率可达到0.97，原因是入射光在MPA中同时激发了表面等离子激元（SPP）共振和磁激元（MP）共振。分析MPA结构参数对其吸收特性的影响时发现，纳米柱的周期会影响SPP的共振波长，金属纳米柱的厚度和半径则会影响MP的共振波长，因此，可通过改变纳米柱阵列的周期、纳米柱的厚度和半径实现MPA吸收波长的调谐。
材料 超导体 石墨烯 吸收效率 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516023
1 衢州职业技术学院 信息工程学院, 衢州 324000
2 北京工业大学 光电子技术教育部重点实验室,北京 100124
为了分析高折射率对比度光栅（HCG）参量和入射波长对光束偏转角的影响, 采用严格耦合波法设计了透射光束可偏转非周期三角HCG, 并通过时域有限差分法证明了所设计的非周期三角HCG可实现30.3°的透射光束偏转。结果表明, 当低折射率介质材料折射率从1增加到1.4时, 透射光束偏转角可实现11°的调谐；当入射波长从波长1.5μm增加到1.6μm时, 该非周期三角HCG可实现3.527°的透射光束偏转角调谐。这一研究结果可对将来制备高性能光束偏转光栅提供理论指导。
光栅 光束偏转 透射光 非周期 gratings beam deflection transmission beam non-periodic
1 衢州职业技术学院信息工程学院, 浙江 衢州 324000
2 北京工业大学光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
基于表面等离子体慢光波导原理,利用介质硅(介质层)和金属金(金属层)设计出在整个近红外波段有高吸收效率的超材料吸收器。经过模拟计算发现设计的超材料吸收器在金属层厚度和介质层厚度分别为0.04 μm和0.02 μm时光吸收带宽最大,且波导层宽度和吸收器层数对吸收带宽也有较大影响。在TM偏振态下,光入射角小于40°时,计算得出超材料吸收器在整个近红外波段可以保持90%以上的吸收效率,而且在垂直入射条件下对TE和TM偏振具有相同的吸收效率,这体现了设计的超材料吸收器具有偏振无关的特性。
材料 超材料 吸收器 近红外 偏振无关 激光与光电子学进展
2020, 57(3): 031601
