陆亚东,张先涛

(西南交通大学信息光子与通信研究中心,成都 610031)

基于一维光子晶体的角度选择吸波体

陆亚东,张先涛

(西南交通大学信息光子与通信研究中心,成都 610031)

提出了一种基于一维PC(光子晶体)的角度选择吸波结构,通过级联若干周期长度不同的PC,裁剪其光子带隙使得该吸波体波矢的实部和虚部仅在布鲁斯特角处有解,在380～700 nm波段(全可见光波段)对以布鲁斯特角入射的p极化入射光实现了角度选择吸收,并且角度选择宽度小于5°。仿真结果表明,该吸波体对以布鲁斯特角入射的入射光的吸收率达99%以上,实现了完美吸收。以上结构能实现定向吸收,在太阳能转换等领域具有一定的应用前景。

光子晶体;角度选择;布鲁斯特角;吸波体

0 引 言

新型吸波材料和吸波结构在光电探测、热辐射控制、传感器以及光电子集成等领域具有广泛的应用前景[1],因此被广泛研究。其中角度选择吸波体有着重要的研究意义,它在电磁辐射定向吸收、能量转换以及太阳能收割等方面具有相应的应用前景。特别是在太阳能吸收系统中,角度选择吸波结构扮演着重要角色[2]。Liao等人基于等离子体布鲁斯特效应通过金属光栅结构在红外波段实现了超宽带的角度选择吸收[3],但该结构的角度选择宽度大于10°。因此,如何在可见光波段实现具有较宽的工作频带和较好的角度选择效果的吸波体,还需要进一步研究。此外,最近Shen等人的方案在可见光波段实现了宽带角度选择滤波[4],验证了PC(光子晶体)对可见光方向操控的可行性。……