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摘要

基于几何相位的编码超表面对太赫兹(THz)波的偏振状态进行多维度、多自由度调控, 具有重要的应用前景. 本文提出了一种由反“S”形状的金属图案编码粒子构建的超表面, 垂直入射情况下, 在0.50—1.80 THz范围内的太赫兹波振幅反射率高于80%; 结合Pancharatnam-Berry几何相位理论, 通过旋转所设计单元的角度, 获得8种编码粒子, 设计了3种不同序列排布的1-bit, 2-bit和3-bit编码超表面, 并操控反射THz波分别产生不同角度的分束和偏折. 此外, 采用正入射和变角度的THz时域光谱仪分别对各个编码子单元结构阵列的反射特性(包括振幅反射率、相位、相位覆盖范围等)和设计的2-bit超表面的角度偏折现象进行测试; 对比理论数值、模拟结果和实验结果, 分析理论数值和实验数值之间存在偏差的原因, 对满足实际需求的超表面逆向设计具有一定的借鉴意义.

关键词:

Abstract

Multi-dimension and multi-freedom modulation of polarization state based on the geometrical-phase periodic encoding metasurface has important application prospects. Here, terahertz metasurface composed of specially shaped metal pattern coded particles is proposed. When the coded particles are normally incident, the amplitude reflectivity of the terahertz wave is above 80% in a range of 0.50–1.80 THz. Combined with the Pancharatnam-Berry (P-B) phase theory, 8 kinds of coded particles are designed by rotating the angle of the designed unit. Three kinds of 1-bit, 2-bit, and 3-bit periodic encoding metasurfaces with different encoding sequences are used to manipulate the reflected terahertz waves splitting into multiple-beam with different deflection angles. In addition, both reflection characteristics (including amplitude, phase, and phase coverage) of all coded particles and the angle deflection of the designed 2-bit periodic metasurface are measured by normal incidence THz time-domain spectrometer and variable incident angle THz time-domain spectrometer, respectively. Based on generalized Snell law and experimental results, the reason for the discrepancy between theoretical value and experimental value is further analyzed, which can provide a reference for the reverse design of the coded metasurfaces to meet various practical needs.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:邹斌,zoubin@muc.edu.cn; 杨玉平,ypyang@muc.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2020YFB2009303, 2017YFB00405402)和国家自然科学基金(批准号:62075248)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Zou Bin,zoubin@muc.edu.cn; Yang Yu-Ping,ypyang@muc.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key Research and Development Program of China (Grant Nos. 2020YFB2009303, 2017YFB00405402) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 62075248).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]

[1]	栾迦淇, 张亚杰, 陈羽, 郜定山, 李培丽, 李嘉琦, 李佳琪.基于遗传算法的太赫兹多功能可重构狄拉克半金属编码超表面. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 144204.doi:10.7498/aps.73.20240225
[2]	汪静丽, 杨志雄, 董先超, 尹亮, 万洪丹, 陈鹤鸣, 钟凯.基于VO₂的太赫兹各向异性编码超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(12): 124204.doi:10.7498/aps.72.20222171
[3]	汪静丽, 董先超, 尹亮, 杨志雄, 万洪丹, 陈鹤鸣, 钟凯.基于二氧化钒的太赫兹双频多功能编码超表面. 必威体育下载 , 2023, 72(9): 098101.doi:10.7498/aps.72.20222321
[4]	彭晓昱, 周欢.太赫兹波生物效应. 必威体育下载 , 2022, (): .doi:10.7498/aps.71.20211996
[5]	刘紫玉, 亓丽梅, 道日娜, 戴林林, 武利勤.基于VO₂的波束可调太赫兹天线. 必威体育下载 , 2022, 71(18): 188703.doi:10.7498/aps.71.20220817
[6]	陈乐迪, 范仁浩, 刘雨, 唐贡惠, 马中丽, 彭茹雯, 王牧.基于柔性超构材料宽带调控太赫兹波的偏振态. 必威体育下载 , 2022, 71(18): 187802.doi:10.7498/aps.71.20220801
[7]	高喜, 唐李光.基于双层超表面的宽带、高效透射型轨道角动量发生器. 必威体育下载 , 2021, 70(3): 038101.doi:10.7498/aps.70.20200975
[8]	李佳辉, 张雅婷, 李吉宁, 李杰, 李继涛, 郑程龙, 杨悦, 黄进, 马珍珍, 马承启, 郝璇若, 姚建铨.基于二氧化钒的太赫兹编码超表面. 必威体育下载 , 2020, 69(22): 228101.doi:10.7498/aps.69.20200891
[9]	谢智强, 贺炎亮, 王佩佩, 苏明样, 陈学钰, 杨博, 刘俊敏, 周新星, 李瑛, 陈书青, 范滇元.基于Pancharatnam-Berry相位超表面的二维光学边缘检测. 必威体育下载 , 2020, 69(1): 014101.doi:10.7498/aps.69.20191181
[10]	刘金安, 涂佳隆, 卢志利, 吴柏威, 胡琦, 马洪华, 陈欢, 易煦农.基于Pancharatnam-Berry相位和动力学相位调控纵向光子自旋霍尔效应. 必威体育下载 , 2019, 68(6): 064201.doi:10.7498/aps.68.20182004
[11]	李绍和, 李九生, 孙建忠.太赫兹频率编码器. 必威体育下载 , 2019, 68(10): 104203.doi:10.7498/aps.68.20190032
[12]	张顺浓, 朱伟骅, 李炬赓, 金钻明, 戴晔, 张宗芝, 马国宏, 姚建铨.铁磁异质结构中的超快自旋流调制实现相干太赫兹辐射. 必威体育下载 , 2018, 67(19): 197202.doi:10.7498/aps.67.20181178
[13]	陈欢, 凌晓辉, 何武光, 李钱光, 易煦农.基于Pancharatnam-Berry相位调控产生贝塞尔光束. 必威体育下载 , 2017, 66(4): 044203.doi:10.7498/aps.66.044203
[14]	张解放, 戴朝卿.非自治物质畸形波的传播操控. 必威体育下载 , 2016, 65(5): 050501.doi:10.7498/aps.65.050501
[15]	闫昕, 梁兰菊, 张雅婷, 丁欣, 姚建铨.基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究. 必威体育下载 , 2015, 64(15): 158101.doi:10.7498/aps.64.158101
[16]	司黎明, 侯吉旋, 刘埇, 吕昕.基于负微分电阻碳纳米管的太赫兹波有源超材料特性参数提取. 必威体育下载 , 2013, 62(3): 037806.doi:10.7498/aps.62.037806
[17]	王玥, 王暄, 贺训军, 梅金硕, 陈明华, 殷景华, 雷清泉.太赫兹波段表面等离子光子学研究进展. 必威体育下载 , 2012, 61(13): 137301.doi:10.7498/aps.61.137301
[18]	陆金星, 黄志明, 黄敬国, 王兵兵, 沈学民.相位失配与材料吸收对利用GaSe差频产生太赫兹波功率影响的研究. 必威体育下载 , 2011, 60(2): 024209.doi:10.7498/aps.60.024209
[19]	宗丰德, 杨阳, 张解放.外势场作用下的玻色-爱因斯坦凝聚啁啾孤子的演化与操控. 必威体育下载 , 2009, 58(6): 3670-3678.doi:10.7498/aps.58.3670
[20]	孙红起, 赵国忠, 张存林, 杨国桢.不同中心波长飞秒脉冲激发InAs表面辐射太赫兹波的机理研究. 必威体育下载 , 2008, 57(2): 790-795.doi:10.7498/aps.57.790

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