光学频段宽带超级吸收体：设计与演示
材料科学
2019-04-03 v1
摘要
基于超表面的超级吸收体展现出近 unity 的吸收率。虽然吸收峰可由亚波长谐振器的几何形状/尺寸调谐，但通过将多种尺寸或形状的谐振器置于一个单元内可获得宽带吸收。金属色散阻碍了光学频段高性能宽带吸收，精心设计对于获得优良结构至关重要。我们提出了一种用于设计宽带超级吸收体的新颖解析框架，其远比迄今所采用的耗时全波仿真快。推导了设计参数对波长依赖关系的解析表达式，并用于宽带吸收的优化。数值仿真报道了在 450 至 950 nm 光谱区域内平均偏振无关吸收约为 97%，在 500 至 850 nm 区域内近 unity 吸收（99.36）。实验中，我们在 20 度入射角下演示了 450 至 950 nm 光谱区域内平均吸收超过 98%。所设计的超级吸收体对偏振不敏感，且具有较弱的入射角依赖性。所提框架简化了设计过程，并为高性能宽带超级吸收体提供了更快速的最优解。
引用
@article{arxiv.1804.08827,
title = {A Broadband Superabsorber at Optical Frequencies: Design and Demonstration},
author = {Arvind Nagarajan and Kumar Vivek and Manav Shah and Venu Gopal Achanta and Giampiero Gerini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08827},
year = {2019}
}