一种环形层状结构超表面平面透镜及其制备方法

    公开(公告)号:CN117420623A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311391999.2

    申请日:2023-10-25

    发明人: 闵力 王科元

    摘要: 本发明公开了一种环形层状结构超表面平面透镜及其制备方法。本发明提供的环形层状结构超表面是一种由多个周期层超单元构成的圆柱结构,每个周期层超单元由若干不同介电常数同心环层组成,其中中心周期层超单元是由中心圆柱和相邻若个干同心环层构成;各同心环层径向厚度均小于等效工作波长的十分之一。根据Shell定律和超表面理论,结合本结构的中心对称性,各周期层超单元会对沿该圆柱体轴方向入射的任意偏振态电磁波作相同角度的偏转,并在中心轴线上聚焦,焦距可为0~Nλ之间任意值,这里N表示周期层超单元数量,λ表示真空中工作电磁波波长。本发明平面透镜具备结构简单紧凑、偏振不敏感、免调焦距、易于集成等优点。

    一种可调谐超材料偏振器及其制作方法

    公开(公告)号:CN110146999B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN201910419793.3

    申请日:2019-05-20

    IPC分类号: G02F1/01 G02F1/00

    摘要: 本发明公开了一种可调谐超材料偏振器及其制作方法。在衬底上的由掺杂半导体超材料共振单元构成的超材料阵列,共振单元的第一电源端口接调控电源的正极,共振单元的第二电源端口接调控电源的负极,避免了通过线偏振器和四分之一波片来构造偏振器,缩小了体积且易于集成。此外,通过外部电场调节半导体内部载流子的浓度,实现了动态调控超材料的电磁共振强度,从而满足了偏振器不同工作波长的需求,拓宽了工作波长的适用范围。

    一种半导体超材料波片及其制备方法

    公开(公告)号:CN109188729B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN201811119787.8

    申请日:2018-09-25

    IPC分类号: G02F1/00 G02F1/015

    摘要: 本发明公开了一种半导体超材料波片及其制备方法。本发明提供的半导体超材料波片由多层本征半导体层和多层掺杂半导体层交叉堆叠构成;本征半导体层和掺杂半导体层在垂直于层面方向的厚度均小于共振波长的四分之一。其中,掺杂半导体层内部的自由载流子为电磁共振提供载体。当入射电磁波在垂直于层面方向上的分量不为零时,会产生电磁共振响应。本发明利用超材料强烈的电磁共振效应,减小了波片的体积,可与其他光学器件集成化,有利于提高光学系统的集成度。本发明采用掺杂半导体为载流子的电磁共振提供载体,降低了波片的吸收损耗,提高了波片的转换效率,且该波片的结构简单,更易与其他半导体器件集成,也易于制备。

    一种电磁特性可直接调型中红外半导体超材料

    公开(公告)号:CN109143617B

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN201811053860.6

    申请日:2018-09-11

    IPC分类号: G02F1/00 G02F1/015

    摘要: 本发明公开了一种电磁特性可直接调型中红外半导体超材料,其特征在于:不含衬底层,仅包括由周期分布的谐振单元和本征半导体组成的材料层,所述谐振单元为由掺杂半导体材料构建的谐振单元,谐振单元之间由所述本征半导体连接;所述谐振单元的自由载流子有效路径长度小于或等于工作波长的四分之一。本发明采用光学性质易于调控的掺杂半导体来构建周期分布的谐振单元,借助电磁共振“杠杆”原理,改变所述掺杂半导体内部自由载流子分布和浓度来影响自由载流子有效路径长度,从而来调谐所述超材料的共振波长和共振强度,是一种低损耗、高性能、可直调型的半导体超材料。

    一种可调谐超材料偏振器及其制作方法

    公开(公告)号:CN110146999A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910419793.3

    申请日:2019-05-20

    IPC分类号: G02F1/01 G02F1/00

    摘要: 本发明公开了一种可调谐超材料偏振器及其制作方法。在衬底上的由掺杂半导体超材料共振单元构成的超材料阵列,共振单元的第一电源端口接调控电源的正极,共振单元的第二电源端口接调控电源的负极,避免了通过线偏振器和四分之一波片来构造偏振器,缩小了体积且易于集成。此外,通过外部电场调节半导体内部载流子的浓度,实现了动态调控超材料的电磁共振强度,从而满足了偏振器不同工作波长的需求,拓宽了工作波长的适用范围。

    一种透射式偏振器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115144947A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210939557.6

    申请日:2022-08-05

    发明人: 闵力 唐明旦

    IPC分类号: G02B5/30

    摘要: 本发明公开了一种透射式偏振器及其制备方法,包括由介质层和等离子层交替设置的多层膜结构,多层膜结构的宽度为等效波长一半的(1±0.1)n倍,其中,n为1~10的整数,等效波长为工作波长除以平行层面方向等效折射率,工作电磁波沿平行层面方向入射到所述透射式偏振器。本发明透射式偏振器结构简单、易于集成制备、效率高且适用范围广。

    一种基于超材料谐振腔的太赫兹马赫-曾德干涉仪

    公开(公告)号:CN109976064B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN201910269071.4

    申请日:2019-04-04

    IPC分类号: G02F1/225 G02B6/293

    摘要: 本发明公开了一种基于超材料谐振腔的太赫兹马赫‑曾德干涉仪,由输入波导、分束器、相位调制臂、合成器和输出波导构成,其特征在于:所述的相位调制臂为2个结构、材料完全一样的相位调制臂,并且每个相位调制臂都设有一个完全一致的超材料谐振腔,所述相位调制臂具有错向调节机制,其中一支相位调制臂为正向调节,另一支相位调制臂为反向调节。本发明不仅体积小,能更好地调控电磁波的强度和相位,同时引入错向调节机制,其工作效率、调制速率、探测灵敏度更加优良。

    一种基于超材料谐振腔的太赫兹马赫-曾德干涉仪

    公开(公告)号:CN109976064A

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201910269071.4

    申请日:2019-04-04

    IPC分类号: G02F1/225 G02B6/293

    摘要: 本发明公开了一种基于超材料谐振腔的太赫兹马赫‑曾德干涉仪,由输入波导、分束器、相位调制臂、合成器和输出波导构成,其特征在于:所述的相位调制臂为2个结构、材料完全一样的相位调制臂,并且每个相位调制臂都设有一个完全一致的超材料谐振腔,所述相位调制臂具有错向调节机制,其中一支相位调制臂为正向调节,另一支相位调制臂为反向调节。本发明不仅体积小,能更好地调控电磁波的强度和相位,同时引入错向调节机制,其工作效率、调制速率、探测灵敏度更加优良。

    一种透射式偏振器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115144947B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202210939557.6

    申请日:2022-08-05

    发明人: 闵力 唐明旦

    IPC分类号: G02B5/30

    摘要: 本发明公开了一种透射式偏振器及其制备方法,包括由介质层和等离子层交替设置的多层膜结构,多层膜结构的宽度为等效波长一半的(1±0.1)n倍,其中,n为1~10的整数,等效波长为工作波长除以平行层面方向等效折射率,工作电磁波沿平行层面方向入射到所述透射式偏振器。本发明透射式偏振器结构简单、易于集成制备、效率高且适用范围广。