超材料对电磁波的极化转换及不对称传输研究进展

发布时间：2019-11-07 18:45

【摘要】：超材料新颖的电磁特性使它在许多领域都具有潜在的应用价值,如极化旋转器、类二极管等光子器件。综述了超材料中电磁波的极化转换的研究进展,包括线极化波之间、线极化波和圆极化波之间、圆极化波之间的相互极化转换,以及超材料的线极化波和圆极化波的不对称传输,并阐明了利用类Fabry-Perot谐振腔增强线极化波和圆极化波的不对称传输效应的机制。
【图文】：

ｕ等［７］将环链置于两层Ｓ型金属层之间形成了三层手征超材料，又将圆极化波不对称参数提高至０．９６（见图２）。图１内在３Ｄ手征（ａ），内在２Ｄ手征（ｂ），外在３Ｄ手征（ｃ）和外在２Ｄ手征（ｄ）［４］Ｆｉｇ．１Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ３Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ａ），ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ２Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｂ），ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ３Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｃ）ａｎｄｅｘｔｒｉｎｓｉｃ２Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｄ）［４］图２手征超材料在正向（ａ）和反向（ｂ）的４个圆极化传输参数［７］Ｆｉｇ．２ＴｈｅｆｏｕｒｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｄｅｓｉｇｎｅｄＣＭＭｉｎｔｈｅｆｏｒｗａｒｄ（＋ｚ）（ａ）ａｎｄｂａｃｋｗａｒｄ（－ｚ）（ｂ）ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ［７］以往报道的不对称传输往往与平面手征相关，，２００９年Ｇａｎｓｅｌ等［８］制备了由三维金属螺旋线构成的超材料，能够透过与螺旋线旋转方向相反的圆极化波而阻碍与螺旋线旋转方向相同的圆极化波，也实现了圆极化波的不对称传输。图３为螺旋线旋转方向与透射谱的关系。Ｐａｎ等［９］通过改变螺旋超分子结构的圈数，增加了不对称传输的带宽，将工作频率提高至近红外波段，但此结构是基于单层平面结构设计的，所以不对称参数相对较校随后Ｆａｎ等［１０］也提出了一种镜像对称非手征（Ａｃｈｉｒａｌ）超材料，实现了太赫兹波段宽带高效圆极化波不对称传输，根据螺旋结构所具有的宽工作带宽和内部

ｕ等［７］将环链置于两层Ｓ型金属层之间形成了三层手征超材料，又将圆极化波不对称参数提高至０．９６（见图２）。图１内在３Ｄ手征（ａ），内在２Ｄ手征（ｂ），外在３Ｄ手征（ｃ）和外在２Ｄ手征（ｄ）［４］Ｆｉｇ．１Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ３Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ａ），ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ２Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｂ），ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ３Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｃ）ａｎｄｅｘｔｒｉｎｓｉｃ２Ｄｃｈｉｒａｌｉｔｙ（ｄ）［４］图２手征超材料在正向（ａ）和反向（ｂ）的４个圆极化传输参数［７］Ｆｉｇ．２ＴｈｅｆｏｕｒｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｄｅｓｉｇｎｅｄＣＭＭｉｎｔｈｅｆｏｒｗａｒｄ（＋ｚ）（ａ）ａｎｄｂａｃｋｗａｒｄ（－ｚ）（ｂ）ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ［７］以往报道的不对称传输往往与平面手征相关，２００９年Ｇａｎｓｅｌ等［８］制备了由三维金属螺旋线构成的超材料，能够透过与螺旋线旋转方向相反的圆极化波而阻碍与螺旋线旋转方向相同的圆极化波，也实现了圆极化波的不对称传输。图３为螺旋线旋转方向与透射谱的关系。Ｐａｎ等［９］通过改变螺旋超分子结构的圈数，增加了不对称传输的带宽，将工作频率提高至近红外波段，但此结构是基于单层平面结构设计的，所以不对称参数相对较校随后Ｆａｎ等［１０］也提出了一种镜像对称非手征（Ａｃｈｉｒａｌ）超材料，实现了太赫兹波段宽带高效圆极化波不对称传输，根据螺旋结构所具有的宽工作带宽和内部

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本文编号：2557410