文档摘要：本文提出了一种基于体Dirac半金属(BulkDiracSemimetal,BDS)的动态超材料结构极化偏转器.与传统的极化偏转器不同,该偏转器可以通过改变费米能级来动态控制偏振转换率和不对称传输.模拟结果表明,当BDS的费米能级调整为90meV时,偏转器的偏振转换率在1.085～1.872THz频率范围内都保持在90%以上(带宽为0.787THz),在1.159THz处偏振转换率达到峰值98%.该偏振转换器的不对称传输参数在1.229～1.831THz大带宽范围内大于60%.本文还研究了偏振旋转角、椭圆度角、表面电流和电场分布情况以阐明该器件的极化转换特性和物理机制;通过施加栅极电压控制BDS费米能级,实现了对该极化偏转器的偏振转换率以及不对称传输的动态调谐.该极化偏转器的可调谐不对称传输特性,为基于动态不对称传输所设计的多路复用器、太赫兹二极管等设备的制造提供了新的思路.
Abstract：ThispaperproposesadynamicmetamaterialstructuralpolarizationconverterbasedonbulkDiracsemi-metal(BDS).Differentfromthetraditionalpolarizationconverter,thepolarizationconversionratioandasymmetrictrans-missionsofthispolarizationconvertercanbeadjustedbyFermilevel.ThesimulationresultsshowthatwhentheFermilev-elofBDSareadjustedat90meV,thepolarizationconversionratioisgreaterthan90%inthefrequencyrangeof1.085～1.872THz(Bandwidthis0.787THz).Thepolarizationconversionratioispeakedat98%atthe1.159THz.Theasymmet-rictransmissionsofthispolarizationconverterisgreaterthan60%inthebigfrequencyrangeof1.229～1.831THz.BDScanbecontrolledbyFermienergy,thatexplainedthecontrolmechanismofpolarizationconversionrateandtheasymmetrictransmission.Thepolarizationrotationangle,ellipticityangle,surfacecurrentandelectricfielddistributionarestudiedtoclarifythephysicalmechanismofpolarizationdeflection.ByapplyinggatevoltagetocontroltheFermilevelofBDS,thedynamictuningofpolarizationconversionrateandasymmetrictransmissionofthepolarizationconverterisrealized.Thetunableasymmetrictransmissioncharacteristicsofthispolarizationconverterprovideanewideaforthemanufactureofmultiplexers,THzdiodesandotherequipment.
作者：邓嘉豪 熊汉 李媛 张淮清 Author：DENGJia-hao XIONGHan LIYuan ZHANGHuai-qing
作者单位：重庆大学微电子与通信工程学院,重庆401331;重庆大学电气工程学院,重庆400044重庆大学电气工程学院,重庆400044重庆大学微电子与通信工程学院,重庆401331
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TN92O441.4TB34
关键词：极化偏转 不对称传输 Dirac半金属 可调性 超材料 太赫兹
Keywords：polarizationdeflection asymmetrictransmission Diracsemimetal tunable metamaterials terahertz
机标分类号：TB34O441TN929.56
在线出版日期：2024年7月22日
基金项目：一种基于Dirac半金属的可调控极化偏转器件的仿真分析[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(5)邓嘉豪 熊汉 李媛 张淮清本文提出了一种基于体Dirac半金属(BulkDiracSemimetal,BDS)的动态超材料结构极化偏转器.与传统的极化偏转器不同,该偏转器可以通过改变费米能级来动态控制偏振转换率和不对称传输.模拟结果表明,当BDS的费米能级调整为...参考文献和引证文献
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