介电-金属多层膜结构宽谱吸收器设计方法

摘要

本论文针对介电-金属多层周期结构提出设计宽谱完美吸收器的方法。该方法在不同波长区域分别使用布洛赫理论和等频率面的光学拓扑来调控吸收谱的起始以及终止波长。利用本设计方法,设计并制备了一个在可见光和近红外波段(0.4～2μm)高吸收的宽谱吸收器。理论计算和实验测量的平均吸收谱高达95%左右。为了进一步分析本方法的物理机制,本文利用导纳分析绘制了导纳图进行说明,随着层数的逐渐增加多层结构的导纳逐渐和真空中的导纳相匹配。本文设计的完美吸收器无需刻蚀等工艺,对于太阳能收集、辐射制冷、热成像等领域具有潜在应用价值。