摘要

本发明公开了一种焦距可调的超材料透镜及其设计方法。本方法的步骤包括:选定超材料即石墨烯/介电层周期堆叠结构,确定超材料中各层的结构参数及特性参数,确定超材料的工作频率;简化超材料的等效张量,关注张量中的各元素与哪些参数有关;针对工作频率,调节石墨烯化学势μ-c,使超材料的色散曲线能在椭圆与双曲线间切换,使该透镜能在凹透镜与凸透镜间切换;进一步调节石墨烯化学势μ-c,使超材料的双曲线型色散曲线的开口大小能随之变化,进而调节该透镜的焦距长度;获得该透镜的工作效率。本发明的透镜结构简单,使用时只需改变石墨烯的化学势,工作条件易于达到。本发明能广泛应用于定向天线、定向耦合和光子集成电路等领域。