一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，依次包括金属阵列层、薄膜衬底层和金属薄膜反射层，还包括信号输入端和信号输出端，所述金属阵列层由同一水平面内周期性排列的M×N个正方形金属单元组成，所述金属单元为对称分布的双金属圆环结构；信号从信号输入端输入，依次经过金属阵列层、薄膜衬底层，在金属薄膜反射层反射后从信号输出端输出；当输入信号为TE波时，信号输出端输出为TM波，当输入信号为TM波时，信号输出端输出为TE波，实现偏振转换功能。该偏振转换器结构简单，转换效率高，转换频带宽，大大提高太赫兹超材料器件性能。

An Efficient Terahertz Metamaterial Linear Polarization Converter

The invention discloses an efficient terahertz metamaterial linear polarization converter, which comprises a metal array layer, a thin film substrate layer and a metal film reflecting layer in turn, as well as a signal input terminal and a signal output terminal. The metal array layer consists of M*N square metal elements arranged periodically in the same horizontal plane, and the metal elements are symmetrically distributed bimetallic ring structures. The signal is input from the signal input, then through the metal array layer and the film substrate layer, and output from the signal output after reflecting from the metal film reflector. When the input signal is TE wave, the output of the signal is TM wave, and when the input signal is TM wave, the output of the signal is TE wave, which realizes the polarization conversion function. The polarization converter has simple structure, high conversion efficiency and wide conversion bandwidth, which greatly improves the performance of terahertz metamaterial devices.

【技术实现步骤摘要】
一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器
本专利技术涉及太赫兹波器件
，具体是一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器。
技术介绍
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、存储等领域具有广泛的应用，是电磁调控的重要对象。很多激光器发出的电磁波是沿某一方向偏振的线偏振波，而在应用中可能需要与之相垂直的偏振波，这极大地限制了它在光纤通信或传感系统中的应用，于是人们考虑制作线偏振转换器，线偏振转换器可以将线偏振波的偏振方向旋转90°。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。传统的偏振态转换方法是利用双折射材料的特殊性能，但天然的双折射材料少、体积大，工作频段窄。近年来，基于超材料的偏振转换器是研究的热点。2013年Grady等提出的基于金属切割线结构的反射式偏振转换器，在0.65～1.87THz频率范围内，偏振转换效率为50％；在0.8～1.36THz频率范围内，偏振转换效率达到80％；而在1.36THz处，最高偏振转换效率为88％，转换效率相对较低(Science2013，36：1304)。201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，其特征在于，依次包括金属阵列层、薄膜衬底层和金属薄膜反射层，还包括信号输入端和信号输出端，所述金属阵列层由同一水平面内周期性排列的M×N个正方形金属单元组成，所述金属单元为对称分布的双金属圆环结构；信号从信号输入端输入，依次经过金属阵列层、薄膜衬底层，在金属薄膜反射层反射后从信号输出端输出；当输入信号为TE波时，信号输出端输出为TM波，当输入信号为TM波时，信号输出端输出为TE波，实现偏振转换功能。

【技术特征摘要】
1.一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，其特征在于，依次包括金属阵列层、薄膜衬底层和金属薄膜反射层，还包括信号输入端和信号输出端，所述金属阵列层由同一水平面内周期性排列的M×N个正方形金属单元组成，所述金属单元为对称分布的双金属圆环结构；信号从信号输入端输入，依次经过金属阵列层、薄膜衬底层，在金属薄膜反射层反射后从信号输出端输出；当输入信号为TE波时，信号输出端输出为TM波，当输入信号为TM波时，信号输出端输出为TE波，实现偏振转换功能。2.根据权利要求1所述的一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，其特征在于，所述的金属阵列层，厚度为80-250nm。3.根据权利要求1所述的一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，其特征在于，所述的正方形金属单元，正方形的边长为70μm。4.根据权利要求1所述的一种高效的太赫兹超材料线偏振转换器，其特征在于，所述的双金属圆环结构，圆环的内环半径为24.5-25μm，外环半径为29.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹梦强，陈燕苹，佟成国，龚义，樊亚仙，
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