基于超材料结构的偏振转换器的研究

发布时间：2021-08-09 07:06

　　在最近这几十年里,太赫兹波引起了广泛的关注,而偏振是电磁波的一个有着诸多应用的重要特性,这使得研究人员希望能够在太赫兹频段去控制电磁波的偏振态。在传统光学领域我们通常使用偏振片和波片来控制光的偏振态,它们通常由一些具有双折射特性的光学晶体制成,这就必然导致其工作频带窄和难集成的缺点。近几年,超材料为偏振态的控制提供了一种新途径,并且具有器件超薄和宽带响应的优点,这种可以用于偏振转换的超材料通常有各向异性结构和手性结构两种。但是单层结构一般很难在宽带范围内维持很高的转换效率,只有将多层结构进行重叠,这样,每层结构在固定的频点引发电磁响应,多层响应的耦合就可以拓宽器件的工作频带。然而这样获得宽带的做法是以增加器件厚度为代价的,不仅不利于后期集成,对前期制备的难度也大大增加。此外这种多层耦合器件的物理机制一直都很难被清楚的说明。鉴于上述情况,本文提出了如下所述的三种宽带偏振转换器:1.基于双层超材料耦合的太赫兹波段宽带线偏振转换器,可以在0.73到1.41THz的范围内将线偏振入射波的振动方向旋转90°,且保持偏振转换率高于90%。2.基于各向异性偏振转换超材料的宽带太赫兹半波片,可以在0.... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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图 1. 2 基于超材料的光学器件[8]波片波的一种基本特性，在诸多领域有着广泛的应椭圆偏振和圆偏振三种偏振态，对偏振态的调波。传统的偏振控制器件有偏振片和波片，其，波片则起到调控电磁波偏振态的作用。偏振态及其表示方法学中，由麦克斯韦的电磁理论可以知道，电磁量和磁矢量均与传播方向垂直。由于光学发展磁矢量的方向称为偏振方向[9]。而实际上，电，而且人眼对电矢量更敏感，因此，人们更关将其称为振动方向。振态可由其电矢量末端振动轨迹在电矢量与磁

中国计量大学硕士学位论文况。因为相互垂直，所以可以把它们的振动方向分另外把传播方向定义为 z 方向，则它们可以被表示为Eaexp[i(ωtkz)]x111 Eaexp[i(ωtkz)]y222 原理可以知道，这两列波可以叠加为一个随时间空的电磁波，该电磁波的电矢量末端轨迹在电矢量与达式可由式（1-2）、（1-3）整理得到：cosδsinδaaEE2aEaE212xy222y212x kz1) (ωt2kz2)，为两列电磁波的相位差。式（1-4）线是一个椭圆，如图 1.3 所示，因此该合成电磁波为

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3331616