外禀手性超构表面、角度色散调控方法及应用技术

本发明专利技术公开了外禀手性超构表面、角度色散调控方法及应用，属于超构表面领域，包括多个非手性超原子单元，顶层谐振器包括镜像对称的两个半圆环，两个半圆环的相对侧的一端留有缺口，两个半圆环的相对侧的另一端向内弯折形成内向凸起。采用上述外禀手性超构表面、角度色散调控方法及应用，通过设计具有单一镜像对称轴的非手性超原子并结合金属‑绝缘介质‑金属结构的多重干涉效应，实现了太赫兹波在斜入射下超强圆二色性(绝对值约0.8、单分量吸收效率98％)及入射角度、超原子朝向与内向凸起的几何尺寸协同调控的动态范围偏振转换，为高效反射式太赫兹器件设计提供了多角度、多参数可调的创新方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超构表面，尤其涉及外禀手性超构表面、角度色散调控方法及应用。

技术介绍

1、手性超表面通过打破对称性实现对圆偏振光的选择性操控，其手性响应分为内禀手性(面内二维不对称)和外禀手性(保留镜像对称，依赖斜入射激发)。其中，外禀手性因角度色散特性，在角度敏感的偏振转换、波束调控等领域具有独特优势，现有针对外禀手性超表面的研究多集中在相位、频率、偏振、振幅、轨道角动量等，针对角度色散的讨论相对较少。

2、现有外禀手性超表面还存在以下问题：

3、1、效率瓶颈：早期外禀手性结构(如单层金属谐振器)依赖表面等离激元共振，能量主要以散射形式损耗，吸收效率低，圆二色性较弱。

4、2、调控维度单一：传统方案仅通过角度变化调节响应，缺乏超原子自身参数(朝向、几何尺寸)与角度的协同调控，难以实现多维度偏振态(如椭圆率、方位角)的独立控制，限制了在复杂偏振转换场景中的应用。

5、3、频段适用性窄：太赫兹频段对结构尺寸敏感，现有设计多针对特定角度优化，入射角变化时性能显著下降，且缺乏对mim(金属-绝缘介质-金属)等多层结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种外禀手性超构表面，包括周期性排列的多个非手性超原子单元，多个非手性超原子单元均为由底层背板、中间绝缘介质层和顶层谐振器组成的MIM结构，其特征在于：顶层谐振器包括镜像对称的两个半圆环，两个半圆环的相对侧的一端留有缺口，两个半圆环的相对侧的另一端向内弯折形成内向凸起，以实现通过斜入射激发电偶极矩与磁偶极矩的非正交耦合产生外禀手性响应。

2.根据权利要求1所述的外禀手性超构表面，其特征在于：多个非手性超原子单元的排布周期p＝250um；

3.根据权利要求1所述的外禀手性超构表面，其特征在于：底层背板的厚度t1＝0.2um，中间绝缘介质层的厚度t2＝70um，顶...

【技术特征摘要】

1.一种外禀手性超构表面，包括周期性排列的多个非手性超原子单元，多个非手性超原子单元均为由底层背板、中间绝缘介质层和顶层谐振器组成的mim结构，其特征在于：顶层谐振器包括镜像对称的两个半圆环，两个半圆环的相对侧的一端留有缺口，两个半圆环的相对侧的另一端向内弯折形成内向凸起，以实现通过斜入射激发电偶极矩与磁偶极矩的非正交耦合产生外禀手性响应。

2.根据权利要求1所述的外禀手性超构表面，其特征在于：多个非手性超原子单元的排布周期p＝250um；

3.根据权利要求1所述的外禀手性超构表面，其特征在于：底层背板的厚度t1＝0.2um，中间绝缘介质层的厚度t2＝70um，顶层谐振器的厚度t3＝0.2um。

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，丁佳跞，罗莉，林展逸，赵哲，陈成，邹雨欣，吕媛媛，杨嘉琪，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：

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