طراحی یک جاذب باند باریک بسیار کوچک بر پایه فرامواد فلزی در فرکانس تراهرتز

در این مقاله، طراحی یک جاذب تراهرتز باند باریک که در آن ابعاد ساختار بسیار کوچک است، به‌صورت تئوری مورد مطالعه قرار می گیرد. جاذب طراحی شده، از یک لایه دی الکتریک مصنوعی که بر روی یک زیرلایه ختم شده به یک لایه هادی قرار گرفته است، تشکیل می شود. لایه دی الکتریک مصنوعی شامل دو لایه فلز است که با یک لایه دی الکتریک با ضخامت بسیار نازک جدا شده است. هر لایه فلزی شامل پترن های مربع شکل است. هر لایه فلز نسبت به لایه مجاورش شیفت داده شده است بنابراین هر مربع در لایه بالا با چهار مربع در لایه پائین همپوشانی دارد. با طراحی مناسب مولفه‌های ساختار و با استفاده از ویژگی خازنی این لایه دی الکتریک مصنوعی همراه با خاصیت القایی لایه دی الکتریک زمین شده (زیر لایه ختم شده به هادی) می توان به رزونانس در فرکانس تراهرتز دست یافت. یک مدل مداری ساده برای بررسی رفتار جاذب در برخورد نرمال ارائه می شود. جاذب طراحی شده، جذب کامل در فرکانس مرکزی 0/4 تراهرتز با ضریب کیفیت 20 را نشان می دهد. ساختار پیشنهادی، غیرحساس به قطبش موج برخوردی و دارای پایداری بالا نسبت به زاویه برخورد مایل است. علاوه بر این، ابعاد ساختار ارائه شده در این مقاله نسبت به سایر جاذب طراحی شده در فرکانس های تراهزتز پائین، بسیار کوچک است. ضخامت ساختار حدود 0/014λ و ابعاد سلول واحد  0/055λ × 0/055λ  می باشد. در نهایت، با به کارگیری دو لایه از ساختار دی الکتریک مصنوعی می توان به یک جاذب دو بانده نیز دست یافت.

The Design of a Miniaturized NarrowBand Absorber Based on Metallic Metamaterial at Terahertz Frequency

In this article, the design of a miniaturized narrowband terahertz absorber is theoretically investigated. The designed absorber is made of an artificial dielectric layer (ADL) deposited on a substrate terminated by a metallic layer.  The ADL includes two thin metal layers vertically separated by a thin dielectric film. Each metal layer is patterned to form a lattice of disconnected squares. The lattices on the two metal layers are shifted with respect to each other so that each square on the top lattice partially faces four squares on the bottom lattice. With a proper design of the structure parameters and utilizing the capacitive nature of ADL and the inductive property of the grounded dielectric spacer (the substrate terminated by a metallic layer), a resonant frequency can be achieved at the terahertz regime. In this paper, a simple circuit model is presented for surveying the absorber behavior at normal incidence.  The designed absorber shows perfect absorption around a center frequency of 0.4 THz with a quality factor of Q = 20. The proposed structure is polarization insensitive and shows absorption stability over a wide range of oblique incidence angles. Furthermore, the size of the proposed absorber is very smaller than other metallic absorbers at low terahertz frequency. The thickness of the structure is  and the size of the unit cell is .  Finally, a dualband absorber can be realized using two layers of ADL.