The invention discloses an adjustable polarization converter based on double G-shaped graphene microstructures. The main steps are as follows: (1) In the 25-35 Thz working frequency band, the transmission of electromagnetic wave in the graphene tunable double G-shaped polarization converter is studied. The structure of polarization converter is designed to find out the structure that can realize polarization conversion; Step (2) The G-shaped position of polarization converter is graphene band, and the silicon dioxide medium layer with 40 nm thickness between the two G-shaped graphene bands; Sudden (3). By adjusting the chemical potential of graphene, the position of resonance point can be effectively adjusted and the tunable function can be realized. The invention has the advantages of simple structure and high conversion efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种基于双层G形石墨烯微结构的可调偏振转换器(一)
本专利技术涉及的是一种基于双层G形石墨烯微结构的可调偏振转换器,属于微纳光学及光学芯片集成领域。(二)
技术介绍
近年来,基于超表面的偏振转换技术引起了人们的广泛关注。超表面具备亚波长尺度内调控光场相位及振幅的能力,是理想的偏振转换材料。石墨烯超表面具有更加良好的性能,对进一步优化偏振转换性能具有现实意义。超构表面(Metasurface)是一种由单元结构组成的超薄二维平面阵列,超构表面属于二维的超构材料,是超构材料重要的研究方向。与超构材料相比,超构表面具有很多的优点,比如结构简单、体积小、易于集成制造等。电磁波的幅度、相位、偏振状态能够通过超表面结构灵活的控制,基于超构表面的这些优势,促使超构表面成为近些年来的热门研究。石墨烯是由单层碳原子构成的材料,具有其独特的电磁特性。在红外频段和太赫兹频段,电磁波在石墨烯中传输比在金属中传输的损耗更小。通过外加偏置电压、电磁场以及化学掺杂等方式可以改变石墨烯材料的化学势,相当于改变了石墨烯的电导率,最终实现对器件的工作频率动态调节,如集成光电子器件通过对超表面单元结构的精心设计。2012年,Yu等人利用V形天线结构设计了工作在中红外频段的宽带二分之一波片,并用实验进行了该结构产生的异常反射和异常折射散射波的偏振态,正好与入射光的偏振态相互垂直,并且它们之间的相位差约为180°,满足二分之一波片产生条件。但是在研究中,以金属做超表面的损耗不容忽视,所以为了解决这个问题,具有划时代的意义的材料石墨烯超表面应运而生。这种做成周期性超表面单元结构具有自然常规材料所不具备 ...
【技术保护点】
1.一种基于双层G形石墨烯微结构的可调偏振转换器,其特征是:它由金属金基底4,二氧化硅介质层3,和两个尺寸完全相同的G形石墨烯带1、2组成。所述偏振转换器,基底4是周期P=77nm,厚度h3=100nm的金属用来衬底,中间介质层3为厚度h2=1000nm的二氧化硅,双G形之间以厚度h1=40nm的二氧化硅充当中间层,两个尺寸完全相同的双G形石墨烯带产生主要的电磁响应。这几种材料依次堆放,组成完整的偏振转换器。
【技术特征摘要】
1.一种基于双层G形石墨烯微结构的可调偏振转换器,其特征是:它由金属金基底4,二氧化硅介质层3,和两个尺寸完全相同的G形石墨烯带1、2组成。所述偏振转换器,基底4是周期P=77nm,厚度h3=100nm的金属用来衬底,中间介质层3为厚度h2=1000nm的二氧化硅,双G形之间以厚度h1=40nm的二氧化硅充当中间层,两个尺寸完全相同的双G形石墨烯带产生主要的电磁响应。这几种材料依次堆放,组成完整的偏振转换器。2.根据权利要求1所述的偏振转换器,该偏振转换器的功能是进行X线偏振光和Y线偏振光之间的相互转换。通过调节石墨烯的化学势,可以在25~35THz频段内实现X偏振光和Y偏振光之间以高达98%的相互转换效率。3.根据权利要求1所述的介质层,...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈明,张文波,刘厚权,赵德平,王素云,高文文,陈晨,苑立波,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。