电磁偏振转换及主动调控超材料器件

发布时间：2021-12-30 05:01

　　超材料为电磁波的调控和新型功能器件的开发提供了新平台。偏振作为电磁波的重要特性,在成像显示通信存储等丰富领域具有广泛应用,是电磁调控的重要对象。此外,主动调控超材料能够完成电磁波的实时动态控制,实现更广泛的功能和实际应用,吸引了大量研究。本论文采用超材料设计并结合相变材料VO2,研究了电磁波偏振调控以及主动频谱调控功能器件,主要内容包括:第一,通过一种理想透射线偏振转换的实现方式——对称激励下具备简并互补的定向理想电导面和磁导面性质,实现了超薄透射线偏振转换器和高效宽带透射线偏振转换器。此外,考虑对称激励下,采用物理图像直观的电磁波散射分析和等效电路模型很好地描述了两种结构的偏振转换特性。第二,利用多次反射干涉设计了一种高效宽带宽入射角半波片。通过对介质/线栅/介质/金属面结构中的多次反射干涉偏振转换分析和传输矩阵计算得出实现高效宽带半波片的条件,得到了电磁仿真的验证。实验测得制备样品实现了6.4～12.5 GHz内高效线偏振转换和大于20 dB的出射偏振消光比。此外器件还具有很好的斜入射性能,在45°斜入射下仍可作为宽带连续可调偏振旋转器。最后,利用本征模式和传输矩阵法分析了器件斜入... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２?（ａ）负折射率超材料实验验证［３０］；?（ｂ）平板完美透镜［６］：?（ｃ）银平板超分辨成像??［３５］

图１－３?（ａ）双曲超材料的两种基本结构，（ｂ）双曲超材料界面处的负折射［４１］；?（ｃ）紫外??光段双曲超材料的负折射［４２］；?（ｄ）双曲透镜实现亚波长成像［４３］

图１－４?（ａ）三能级原子系统的ＥＩＴ效应［４６］：?（ｂ）超材料模拟Ｅ１Ｔ效应［４７］


本文编号：3557526