[发明专利]基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件

权利要求书

1.基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，包括若干在xy平面上沿同一个方向周期排列的基本单元；

每个基本单元包括按顺序排列的五层结构，从上到下依次为：介质层1-金属层2-介质层3-金属层4-介质层5；

其中金属层2和金属层4是通过光刻或电子束曝光在介质层3两侧构成的金属图形；金属层4构成的图形由金属层2的图形沿轴线旋转90°或镜像对称得到。

2.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，所述的每个基本单元的长度在几百微米量级范围；周期范围在50～500um。

3.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，所述的两层金属层结构为对边开口方环或“臼”字形状。

4.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，所述的介质层1和介质层5有两个作用，一是为了加工方便，二是为了保护金属层。

5.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，所述的三层介质层由有机高分子聚合薄膜材料或氧化硅构成，厚度为微米量级；其中介质层3厚度大于介质层1和介质层5的厚度。

6.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其特征在于，所述的金属层选用金、银或铝，厚度大于150nm。

7.如权利要求1所述的基于超材料的宽带太赫兹线极化波非对称传输器件，其具体工作过程如下：

首先，设置xyz坐标系，超材料在xy平面周期排列，z轴垂直于非对称传输器的表面；

然后，一束x方向偏振的线偏振光沿z轴正向垂直入射到非对称传输器的表面后，由于超材料的作用，大部分透射光为y偏振光；这样，入射的x极化波基本被转换为y极化波；

反之，当x方向偏振的线偏振光沿z轴负向入射时，大部分x方向偏振光被反射或吸收，转换为y偏振的透射光很少；这样，入射的x极化波基本没有转换为y极化波；

将正向和反向入射的器件的x方向偏振的极化转换特性相比，该结构实现了电磁波的非对称传输。