The invention discloses an artificial surface plasmon polariton device design based on Cherenkov radiation. By the medium layer and fixed to the two layer of sheet metal dielectric layers on both sides; two layers of metal sheet along the extending direction of the sheet metal into the mirror symmetry; radiation device is the bilayer surface plasmon waveguide structure based on phase inversion structure into the cycle in the waveguide, the resulting structure change in impedance discontinuities in the structure. The invention is based on plasmonic waveguide based on artificial surfaces, from mode conversion polaritons and efficient implementation of artificial radiation surface, and by changing the dispersion to effectively control the artificial surface plasmon polaritons and radiation beam pointing. With the help of the invention can realize efficient conversion of transmission mode and space radiation pattern, which will promote the development of new devices and functional devices guide wave structure to a great extent, and has great application prospect in the future of the circuit, signal transmission and processing etc..
【技术实现步骤摘要】
一种基于人工表面等离激元的切仑科夫辐射装置
本专利技术涉及一种基于人工表面等离激元的切伦科夫辐射装置,属于新型人工电磁材料领域。
技术介绍
高速带电粒子在介质中穿行时,当粒子速度大于介质中的相速度时,会激发出一种特殊的辐射——切伦科夫辐射。这种辐射是1934年由俄罗斯物理学家P.A.切伦科夫发现,1937年俄国物理学家I.M.弗兰克和I.E.塔姆成功地解释了切伦科夫辐射的成因。切伦科夫辐射是一种强偏振辐射,它所形成的辐射场将集中在粒子后方一个圆锥形区域中,这是带电粒子在其运动轨迹上各点所辐射的波相互干涉形成的尾迹。并且,辐射波的方向与粒子运动方向之间的夹角θ称为切伦科夫角,满足cosθ=c/nv,式中v为粒子速度,n为介质折射率,c为真空光速。表面等离激元是一种在光波段金属―介质分界面(或金属―空气界面)高度局域传输的电磁波模式,它在亚波长结构的增透效应、超分辨率成像、数据存储、近场光学等领域的得到广泛的应用。传统的表面等离激元研究在光波段,借助于新型人工电磁材料的概念——通过在金属表面挖孔或刻槽等方式,人们在较低的频段下(微波或太赫兹波段)成功模拟了表面等离激元在光波段的性质,并且把这种特殊的结构称为人工表面等离激元。因此,人工表面等离激元是将表面等离激元的概念推广到低频段(微波或太赫兹波段)的一种应用,并且它有助于减小器件尺寸在亚波长量级。微波频段的人工表面等离激元导波结构具有传统光波段的表面等离激元相似的传输特性,并且可以通过调节结构的几何参数来调控其电磁特性。表面等离激元是一种束缚的表面波模式,其波动量大于自由光子的动量,因此很难直接用表面等离激元 ...
【技术保护点】
一种基于人工表面等离激元的切仑科夫辐射装置,其特征在于:包括介质基板(1)及覆盖在所述介质基板(1)上、下表面的两层金属片;两层所述金属片沿着金属片延伸方向镜像对称;所述金属片由反转结构沿金属片延伸方向周期排列构成;所述反转结构由相互反对称的金属结构通过匹配短截线(5)连接而成;所述金属结构由金属凹槽单元周期排列构成。
【技术特征摘要】
1.一种基于人工表面等离激元的切仑科夫辐射装置,其特征在于:包括介质基板(1)及覆盖在所述介质基板(1)上、下表面的两层金属片;两层所述金属片沿着金属片延伸方向镜像对称;所述金属片由反转结构沿金属片延伸方向周期排列构成;所述反转结构由相互反对称的金属结构通过匹配短截线(5)连接而成;所述金属结构由金属凹槽单元周期排列构成。2.根据权利要求1所述的切仑科夫辐射装置,其特征在于:在两层所述金属片两端设有过渡结构;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔铁军,徐俊珺,张浩驰,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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