基于哑铃型光栅宽带吸收器的优化设计

本文基于哑铃型光栅设计了基底/金膜/二氧化硅/石墨烯/光栅五层结构近红外宽带吸收器。采用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了不同结构参数下吸收光谱带宽的变化规律,优化了结构设计。结果证明,吸收器在近红外波段呈现完美吸收特性,且当二氧化硅层厚度为200 nm、哑铃型光栅函数取0.2x^2+0.07,厚度为300 nm,周期在0.89-0.95μm范围内,吸收谱带宽最大可达300 nm;同时在缓冲层与光栅之间引入单层石墨烯可以明显增大吸收率。本结构吸收器在医药安全、宽带通信和隐身技术等领域具有许多潜在的应用价值。