全介质超周期光栅太赫兹波段宽带完美反射器设计

提出一种超周期全介质光栅结构,该类结构在单个周期内具有多个不同宽度亚单元光栅条,基于优化超周期单元结构的占空比、高度以及光栅条宽度等几何参数,实现太赫兹波段(1.2-2.0THz)宽带完美反射特性。利用S-参数反演算法,有效提取亚波长超周期全介质光栅结构的等效参数,包括等效折射率、等效介电常数、等效磁导率以及等效阻抗。分析超周期光栅结构等效参数,结合完美反射条件,证实该类光栅结构的宽带完美反射特性。基于矢量全波计算方法,数值模拟超周期光栅结构的电磁场分布,揭示其宽带太赫兹波完美反射Mie氏谐振特性和电磁耦合特性。

基于几何相位的三层透射型等离子编码超表面

本文提出一种由多纳米棒与圆形金属缺口组合而成的三层几何相位编码超表面,本结构在0.737 THz处对透射波具有完美的几何相位调制效果且很大程度提高了散射光的效率和带宽﹐进而扩展纳米棒的应用领域。此外,针对几何相位超表面,我们引入数字信号处理中的傅里叶卷积计算理论,实现对编码超表面的加法或减法运算﹐从而达到透射散射角度的自由操控。通过对不同的编码序列进行多次傅里叶卷积运算即可扩展到控制光波的所有方向,为可见光的自由、灵活的操作提供了更大的自由度。本文提出的几何相位编码超表面也可以应用于微波与太赫兹频段,为电磁波的实时控制及波束扫描打开新的途径。