基于二氧化钒相变的可调谐超材料吸收器设计

作者：高鹏; 陈聪; 刘海^*; 任紫燕; 乔昱嘉; 冯越; 罗灏

来源：量子光学学报, 2022, 28(01): 37-45.

• 二氧化钒
• 吸收器
• 超材料
• 光器件

本文基于二氧化钒(VO2)独特的相变性质，设计了一种带宽可调谐的多层超材料吸收器。吸收器由VO2方形环表面、聚酰亚胺(Polyimide)介质层、VO2薄膜层、十字形金(Au)层、聚酰亚胺介质层和金薄膜层构成。当VO2处于金属态时，结构可作为宽带吸收器，仿真结果表明在2.3 THz与5.3 THz之间吸收率超过90%，且吸收性能对入射光偏振不敏感，入射角度的改变对吸收性能影响较小。而当VO2处于绝缘态时，结构可作为窄带吸收器，仿真结果表明在7.1 THz处吸收率超过99%，达到完美吸收效果，此时同样对入射光偏振不敏感。此外，VO2处于绝缘态时，吸收器结构具有良好的传感性能，可拓展应用于成像、检测和传感等领域。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学