带宽可调谐的太赫兹超构材料半波片器件

作者：吕婷婷^*; 付天舒; 刘东明; 史金辉^*

来源：中国光学(中英文), 2023, 16(03): 701-714.

• 超构材料
• 半波片
• 带宽可调谐
• 太赫兹
• VO2

基于二氧化钒(vanadium dioxide, VO2)的相变原理，提出了一种“树叶型”复合超构材料，能够实现带宽可调谐的半波片功能。VO2薄膜为绝缘态时，复合超构材料可以看作是空芯“树叶型”金属结构，能够实现双频带的半波片功能。在1.01～1.17 THz和1.47～1.95 THz频带范围内能够将y偏振光转换成x偏振光，偏振转换率大于0.9且平均相对带宽为26%。VO2薄膜为金属态时，实芯“树叶型”金属结构的超构材料在1.13～2.80 THz范围内能够实现反射型的宽频带半波片功能，相对带宽为85%。利用瞬时表面电流分布和电场理论详细地分析了带宽可调谐半波片器件的工作原理。本文所提出的“树叶型”复合超构材料半波片器件在太赫兹成像、传感和偏振探测等领域具有潜在的应用前景。

• 单位
  东北石油大学; 哈尔滨工程大学; 电子工程学院