基于二氧化钒复合超表面的太赫兹带宽可调极化转换器

作者：杨朝晖; 江明珠; 刘永琛; 张隆辉; 徐卫林; 王月娥; 胡放荣^*

来源：中国激光, 2021, 48(17): 190-197.

• 太赫兹技术
• 二氧化钒
• 复合超表面
• 极化转换器
• 带宽可调
• 相变材料

设计了一种基于二氧化钒(VO2)复合超表面的太赫兹带宽可调极化转换器。该转换器由VO2复合超表面、聚酰亚胺(PI)介质层和金属基底构成。其中,VO2复合超表面的单元结构包含一个金属圆环、两根金属棒和嵌在其中的一小块VO2。VO2为绝缘态时,转换器在1.58～2.08 THz范围内交叉极化的反射率可达80%以上,极化转换率(PCR)大于95%,具有很强的极化转换效果。通过电触发使VO2相变为金属态时,交叉极化的反射率在80%以上的频段缩小为2.04～2.08 THz,此频段的PCR大于95%。并且,VO2相变使PCR在95%以上的相对带宽由27%降低到1.9%。此外,还分析了PI介质层厚度与入射极化角度对器件PCR的影响。其中,当太赫兹波沿40°～55°极化方向入射时,PCR均高于80%。这种带宽可调的宽带极化转换器在未来太赫兹通信、成像等领域有潜在的应用价值。

• 单位
  桂林电子科技大学信息科技学院; 自动化学院; 桂林电子科技大学