摘要：设计了一种基于耐火材料氮化钛(TiN)和二氧化钛(TiO2)的光栅型超宽带太阳能吸收器,采用有限元方法研究了其吸收特性,并分析了其结构参数、工作波长和入射角度对吸收性能的影响。结果表明:通过调整结构参数,可以有效地控制其吸收特性。当波长为500~2000nm,入射角度为0°~75°时,吸收效率可以达到80%以上,所设计的吸收器表现出了超宽带吸收的特性。单元结构的顶层采用半球形结构,可以提高吸收器的平均吸收率。所设计的吸收器在热光伏等方面有潜在的应用前景。

摘要：设计了一种基于LiF和NaF材料的光栅型超宽带红外吸收器,并采用频域有限差分法对其吸收特性进行了研究。研究结果表明,单独采用LiF(或NaF)和电介质材料构成的光栅型吸收器都具有较宽的吸收带,但其吸收带处于不同的红外波段。同时采用LiF、NaF及电介质材料构成的光栅型吸收器可以把这两个吸收带衔接起来。通过优化参数,在入射波长为15~45μm、入射角度为0°~80°的范围内,吸收器的吸收率达到80%以上,实现了宽带吸收。结构中复合层的层数对吸收率有最大的影响,电介质层的厚度对吸收率的影响较小。

摘要：基于Bi_(1.5)Sb_(0.5)Te_(1.8)Se_(1.2)材料,设计了一种光栅型紫外线吸收器。采用有限元方法,对该吸收器的吸收特性与结构参数、入射角度及工作波长的依赖关系进行了详细的分析。该吸收器的吸收机制是磁激元共振效应。通过调节结构参数、入射角度及工作波长,可以调节该吸收器的吸收特性。采用优化参数条件下,在200~400 nm的波段范围内,在0~75°的入射角度范围内,吸收率可以达到80%以上。该工作为紫外线吸收器的设计、制作和在紫外检测与防护、生物传感和紫外光催化等领域的应用提供了理论基础。

摘要：光电探测器在军事、通信和成像等领域具有重要作用。结合新颖的超材料微纳结构与二维材料石墨烯设计高性能光电探测器是目前相关研究中的热点内容。基于该现状,设计了一种石墨烯纳米带填充于金属/介质/金属三明治超材料的复合结构,并研究了金属/介质/金属结构中激发的磁激元共振与石墨烯等离激元杂化耦合效应。使用严格耦合波分析方法数值求解了复合结构的吸收率及电磁场分布特性,同时研究了结构参数的变化对吸收情况的影响。通过调节石墨烯化学势主动调控微纳结构的吸收特性,利用石墨烯纳米带等离激元与磁激元的强耦合效应构造可调谐的双波段吸收增强。