文档名：双频太赫兹圆极化吸波与异常反射手性超表面
摘要：本文提出了一种工作在太赫兹频段的双频圆极化手性吸波和异常反射手性超表面,通过合理组合两种手性结构,实现在两个频段相互独立的圆极化手性吸收和异常角度的圆极化转换功能.该双频太赫兹手性超表面在2.53THz处对左旋圆极化波的吸收率为96.3％,对右旋圆极化波实现同极化的反射;在3.43THz处对右旋圆极化波的吸收率为90.9％,而对左旋圆极化波表现为同极化反射功能.本文进一步通过连续旋转单元图案引入几何相位,实现了2π反射相位全覆盖.组阵后的手性超表面在两个工作频点各自吸收特定旋向的圆极化波,而对正交极化的圆极化波分别发生约±20°的保手性异常反射.这种基于手性超表面的双频太赫兹多功能器件有望应用于电磁能量收集、极化转换器、手性传感等领域.
Abstract：BasedonthetheoryofJonesmatrixandtheprincipleofPancharatnam-Berryphase,adual-bandterahertzcircularly-polarized(CP)absorbingandanomalousreflectingchiralmetasurfaceisproposedinthispaper.TheCPchiralab-sorptionandconversionfunctionwithanomalousreflectionanglesarerealizedindependentlyinthetwofrequencybands.Themetasurfaceunitconsistsofacombinationoftwochiralstructures,whichhasanabsorptionrateof96.3％fortheinci-dentleft-handcircularlypolarized(LHCP)waves,andrealizesco-polarizedreflectionfortheincidentright-handedcircular-lypolarized(RHCP)wavesatalowfrequencyof2.53THz;meanwhile,theco-polarizedreflectionwillbeachievedfortheLHCPwavesatahighfrequencyof3.43THz,andtheabsorptionrateoftheRHCPwavesis90.9％.Accordingtotheprin-cipleofPancharatnam-Berryphase,thefullcoverageofthe360°reflectionphasecanberealizedbyrotatingthechiralmeta-surfaceunit.ThischiralmetasurfacearraycanabsorbtheincidentCPwaveswithspecifichandednessattwooperatingfre-quencies(lowfrequency2.53THzandhighfrequency3.43THz),andgeneratethehandedness-preservinganomalousreflec-tionswith-26°and+19°anglesforthecorrespondingorthogonalCPwaves,respectively.Thisterahertzmulti-functionbeamcontroldevicebasedonthechiralmetasurfacehasnumerouspotentialinelectromagneticenergyharvesting,polariza-tionconverters,chiralsensing,radarandotherfields.
作者：张航 董琳 汤鹏程 张庆乐 孙厚军 司黎明 Author：ZHANGHang DONGLin TANGPeng-cheng ZHANGQing-le SUNHou-jun SILi-ming
作者单位：北京理工大学集成电路与电子学院,北京100081;毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室,北京100081;北京理工大学长三角研究院,浙江嘉兴314019北京理工大学集成电路与电子学院,北京100081;毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室,北京100081北京理工大学集成电路与电子学院,北京100081;毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室,北京100081;香港城市大学太赫兹及毫米波国家重点实验室,香港999077
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(10)
分类号：TN8
关键词：太赫兹 手性超表面 圆二色性 超材料吸波器 异常反射
Keywords：Terahertz chiralmetasurface circulardichroism metamaterialabsorber anomalousreflection
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：双频太赫兹圆极化吸波与异常反射手性超表面[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(10)张航 董琳 汤鹏程 张庆乐 孙厚军 司黎明本文提出了一种工作在太赫兹频段的双频圆极化手性吸波和异常反射手性超表面,通过合理组合两种手性结构,实现在两个频段相互独立的圆极化手性吸收和异常角度的圆极化转换功能.该双频太赫兹手性超表面在2.53THz处对左旋...参考文献和引证文献
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