可开关的多功能超构表面波片特性研究

作     者：刘东明 吕婷婷 刘强 刘超 史金辉 LIU Dong-ming;LV Ting-ting;LIU Qiang;LIU Chao;SHI Jin-hui

作者机构：东北石油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆163318 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院纤维集成光学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.U1931121) 黑龙江省自然基金重点项目(No.ZD2020F002,No.ZD2018015) 

出 版 物：《中国光学》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2021年第14卷第4期

页      码：1029-1037页

摘      要：宽频带和动态可调谐的超构表面在太赫兹无线通信、传感和医学成像等应用中具有重要的价值。结合VO_(2)薄膜的相变原理,本文设计了一种单层"台阶型"复合超构表面,能够实现宽频带四分之一波片和半波片之间的灵活开关功能。VO_(2)薄膜为常温绝缘相时,超构表面可视为透射型双偏振的宽频带四分之一波片。在1.43~2.43 THz宽频带范围内,能够将垂直入射的x偏振光转换成左旋圆偏振光,椭圆率大于0.99,相对带宽为52%。VO_(2)薄膜为高温金属相时,超构表面能够实现反射型半波片功能,垂直入射的x偏振光能够转换成y偏振光。此外,本文也详细地研究了波片性能随倾斜入射角度的变化情况,结果表明,随着入射角度的增加,四分之一波片能够实现宽频带和双频带的动态切换,半波片可以实现频率可调谐度为57%的频移。本文所提出的单层"台阶型"复合超构表面有望促进宽频带偏振转换器件,可调谐开关和紧凑型光学器件的发展。

主 题 词：可开关超构表面 四分之一波片 半波片 宽频带 太赫兹 

学科分类：0810[工学-土木类] 081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0702[理学-物理学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/CO.2021-0100

馆 藏 号：203104721...