0 引言

       光学超构表面对光场具有独特的操控能力，在电磁波吸收、光开关调制、光传感等领域具有广泛的应用前景和价值[1-2]。与传统的器件相比，超构表面光电器件具有结构灵活、性能可调谐等优点。金属/介电材料/金属（MDM）型超构表面吸收器在红外波段及太赫兹波段都具有超高吸收率[3-4]。此外，改变MDM型超构表面吸收器中的单元结构参数可以调控吸收器的等离子体共振频率，进而调控吸收器的吸收频带[5]。随着电磁学理论和纳米制造技术的发展，基于等离激元的电磁超材料通过精确控制单元的形状大小和排列周期，能够主动调控磁导率和有效介电常数，成为当前吸收器的研究热点。

       典型MDM结构的等离激元共振能够增强局部电磁场引起的强吸收效应。文献[6-7]提出了基于等离激元共振增强电磁损耗的纳米结构的谐振腔，实现了在红外波段近完美吸收机制的调控。虽然金属优异的电磁特性被用于超构表面材料，但其高损耗和不可调谐性也限制了超构表面器件的性能。在MDM结构中，传统介质的介电常数通常难以调控，在超构表面器件结构的尺寸确定之后将形成固定的光学响应，因此在结构设计中采用对外场敏感的可重构功能材料对器件吸收功能的调控研究具有十分重要的意义。随着材料科学的发展，近年来，市面上出现了许多对外场能量高度敏感的功能材料，这为人们通过采用特殊材料或者设计光学超构材料实现对光波的主动调控提供了可能。硫族相变材料是Ge、Sb、Te元素组成的化合物，由于其具有优异的结构重构和光学特性被用于光盘存储器，也是下一代非易失性相变存储器的候选材料。Ge2Sb2Te5（下文简称GST）具有较高的折射率对比度，通过加热、激光脉冲、电脉冲等多种外场激励可以实现晶态和非晶态间的可逆重构，因此被应用于主动调控超构表面光学器件[8-10]。本文提出一种基于GST相变材料的可调谐近红外光学超构表面吸收器，以实现覆盖1.55 μm通信波段的可调谐吸收。

3 结束语

       本文提出了一种基于GST相变材料的可调近红外光学超构表面吸收器，通过对GST结构的调控实现了在近红外波段的吸收调控。仿真结果表明：吸收器的吸收峰可以通过调控GST结构实现从1.17 μm偏移至1.8 μm，偏移宽度为630 nm；通过调控GST的晶化分数，吸收器在1.55 μm通信波长处可以实现高-低吸收率的转换，有效提高光谱吸收的选择性。本文提出的超构表面吸收器在光通信波段逻辑开关、选择吸收/反射器件等领域具有潜在的应用价值。