太赫兹波段的双带可调完美吸收器的研究进展

随着太赫兹源和探测器的成熟发展，太赫兹波越来越受到人们的青睐。发展太赫兹传输器件成为当前主要任务，其中完美吸收器是太赫兹成像，生物传感必不可少的一部分。但是最近几年研究的完美吸收器在多带吸收和可调谐性上很难同时在一个器件上实现。

为此武汉光电国家实验室博士生姚刚等人在双聘院士姚建铨教授指导下，利用石墨烯的可调谐特性，从理论上设计了双带可调谐完美吸收器，并用仿真软件COMSOL Multiphysics进行验证。

此次提出的双带完美吸收器能在共振波长35um和59um处，分别达到97%和99%的完美吸收。而且这两个吸收峰具有高Q，极化无关，以及宽角度吸收的特性。最重要的是借助石墨烯电导率随着参杂或者栅极电压的可调特性，我们可以实现双带完美吸收器的动态可调谐。其中当费米能级从0.5eV降到0.3eV时，高频的吸收峰频率迁移量达到11um，而吸收率却一直保持在90%以上。

图1(a)结构图，(b)双带吸收，(c)吸收峰随费米能级的变化最后，研究小组研究了此完美吸收器在传感器上的应用，发现当把不同的聚合物放在此吸收器上后吸收振幅会发生相应的变化。

2016年1月25日，题为“太赫兹波段的双带可调谐完美吸收器”(Dual-band tunable perfect metamaterial absorber in the THz range)的研究成果发表在光学期刊Optics Express 上(Vol. 24, Issue 2, pp. 1518-1527 ,Jan.2016)。该研究工作得到国家973计划课题和湖北省自然科学基金的资助。