导　　师： 张树群

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 在电磁波领域,极化是一个很重要的概念,极化的不同状态可以在通信,雷达和抗干扰等多方面应用。人们设计出多种人工结构材料对极化波进行操控,包括光栅、双色性晶体调控及双折射调控等,但这些材料多数尺寸远大于工作波长,或者有很大的能量损耗。21世纪以来,电磁超材料由于具有超常的物理性质而受到广泛关注。手性超材料因为自身手性结构的特点而拥有奇特的电磁性质,最突出的是其强大的旋光性和圆二色性,利用这些性质可以来实现对电磁波进行调控。本文开展了基于手性超材料的极化调控的应用研究,设计了90?极化旋转器和圆极化旋转器两款结构模型,通过理论分析和模拟仿真来探讨极化器的性能,并分析其工作机制。本文的主要研究内容如下:(1)设计一款V字形的手性超材料90?极化旋转器,为金属-介质-金属三层结构,结构具有四重旋转对称性。由仿真计算结果可知,该极化器在14.61GHz和20.06GHz处的旋转角度为89.57?和90.04?,非常接近90?,并且在这两个频点处的交叉极化透射系数为96.94%和94.56%。最后通过改变极化器的几何参数,设计出在三个频点实现极化转换的90?极化旋转器。(2)设计了一款基于开口环的手性超材料圆极化器,结构同样具有四重旋转对称性,因此对入射极化波不敏感。经过仿真计算可知,在7.37GHz和8.86GHz处该圆极化器实现了将线极化波转换为左旋圆极化波和右旋圆极化波,椭偏度分别为-44.17?和44.53?,非常接近45?。同时在这两个频点处的消光比值为-36.78dB和41.80dB,证明有很好的线圆偏振转换能力。通过对极化调控的研究,说明手性超材料能提供更为便捷且高效率的极化调控途径,同时,超材料作为一种新兴电磁材料具有巨大的研究潜力。更多还原

关 键 词： 手性超材料 90°极化旋转 圆极化转换

分 类 号： [O441]

领　　域： []