混合超表面窄带吸收器的仿真设计及特性研究

金属-介质-金属结构的超表面窄带吸收器应用广泛，但金属固有的欧姆损耗会导致吸收峰的半高全宽偏大，影响吸收器在传感领域的应用。本文用介质顶层结构取代超表面的金属顶层结构，设计了一种介质-介质-金属结构的混合超表面窄带吸收器。吸收器由Al₂O₃倒圆台顶层阵列、SiO₂中间介质层以及银膜基底组成，通过有限元法对吸收器的吸收光谱进行仿真，结果显示吸收器在可见光波段产生最大吸收率为99.88%、半高全宽为2.26 nm的吸收峰。通过与相同尺寸参数的金属-介质-金属超表面窄带吸收器进行吸收光谱和吸收峰处电场分布的对比，分析两种结构不同的吸收原理。同时对混合超表面窄带吸收器尺寸参数对吸收峰的影响，吸收器对外界折射率的传感性能进行仿真和分析，为该结构吸收器的可调性和稳定性，以及在折射率传感上的应用提供参考。