超宽带超材料吸收器用于近红外和中红外应用,通过深度学习优化
Applied optics
|September 22, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的七层元材料吸收器,用于红外频谱中的超宽带吸收. 使用深度神经网络进行优化,它可以实现太阳能和红外隐形应用的高性能.
科学领域:
- 超材料和纳米光子学
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 由于子波长结构,元材料提供了独特的电磁性质.
- 先进的光学设备需要精确控制光物相互作用.
- 宽带吸收器对于能源采集和隐形技术至关重要.
研究的目的:
- 为了推出一种新的七层元材料吸收器.
- 为了实现近红外到中红外频谱 (2.3-7.5μm) 的超宽带吸收.
- 使用深度神经网络 (DNN) 来优化吸收器设计.
主要方法:
- 使用交替的 (Ti) 和化 (GaAs) 层制造七层元材料.
- 使用深度神经网络 (DNN) 优化结构参数.
- 通过电磁场分布进行吸收机制的分析,包括LSPR,PSPR,环间合和Fabry-Pérot共振.
主要成果:
- 在2.3-7.5μm频谱中达到97.8%的平均吸收率和99.8%的峰值吸收率.
- 对于高达60°的入射角度和高达90°的极化角度,已证明不敏感.
- 对比分析显示,与现有的红外吸收器相比,带宽和吸收率优越.
结论:
- 这种新型的元材料吸收器表现出极好的超宽带吸收性能.
- DNN优化方法有效地提高了吸收器的效率.
- 该设计显示了太阳能系统和红外隐形应用的巨大潜力.


