一种复合结构多通道吸收器优化设计研究

基于交替光栅和石墨烯设计了一种近红外波段电磁超材料多通道吸收器.采用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了结构设计参数对吸收光谱的影响规律,获得了最佳结构.同时探究了各通道吸收率对入射光源角度的依赖性.仿真结果表明,基于法布里-珀罗(F-P)腔共振、磁激元共振和相消干涉形成的吸收光谱主要集中在0.95～1.15 μm近红外波段.交替光栅的结构参数和介质层厚度对光谱特性影响较大,当光栅高度增大或周期减小时,腔共振模迅速右移,并伴随各干涉峰小幅度右漂,吸收率大幅改变;介质层厚度对于涉谱影响强烈,当介质层厚度达40 nm以上时,干涉谱几乎消失.各通道吸收峰对光源入射角不敏感,但当入射角在10°以上时,低端吸收率随入射角线性增大,线性拟合度高达0.9931.