[发明专利]可调谐太赫兹偏振分光器件

说明书

本发明实施例提供一种可调谐太赫兹偏振分光器件，该器件包括：金属反射层、介质层及石墨烯天线阵列；介质层设置于金属反射层的上表面，石墨烯天线阵列包括多个设置于介质层上表面的、周期性排列的石墨烯天线，每个石墨烯天线依次旋转固定角度；石墨烯天线阵列用于在外加电压的作用下调谐太赫兹偏振分光的工作波长。本发明实施例通过合理调节加在石墨烯天线阵列上的外加电压来改变石墨烯表面电导率，进一步通过电导率的改变来调谐器件的中心工作波长，使分光波长连续地移动，实现工作波长的大范围、灵活、高速的电调节。

技术领域

本发明实施例涉及纳米光学领域，更具体地，涉及一种可调谐太赫兹偏振分光器件。

背景技术

太赫兹技术的发展依赖于三个方面，太赫兹光源、太赫兹波段探测器以及太赫兹调控器件。目前，前两项技术均取得了较大突破，后一项技术的发展则相对缓慢，原因在于太赫兹波段的特殊性，大多数传统光学材料都不适用于太赫兹波段。现有技术中的几种圆偏振分光器件波长固定，无法实现灵活、高速的电控可调功能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的可调谐太赫兹偏振分光器件。

本发明实施例提供一种可调谐太赫兹偏振分光器件，该器件包括：金属反射层、介质层及石墨烯天线阵列；介质层设置于金属反射层的上表面，石墨烯天线阵列包括多个设置于介质层上表面的、周期性排列的石墨烯天线，每个石墨烯天线依次旋转固定角度；石墨烯天线阵列用于在外加电压的作用下调谐太赫兹偏振分光的工作波长。

本发明实施例提供的可调谐太赫兹偏振分光器件，通过合理调节加在石墨烯天线阵列上的外加电压来改变石墨烯表面电导率，进一步通过电导率的改变来调谐器件的中心工作波长，使分光波长连续地移动，实现工作波长的大范围、灵活、高速的电调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的可调谐太赫兹偏振分光器件的结构示意图；

图2为本发明实施例的可调谐太赫兹偏振分光器件工作模式示意图；

图3为本发明实施例的一束右旋圆偏振态太赫兹平面波从上方入射到天线阵列表面后的反射光场相位分布图；

图4为本发明实施例的一束左旋圆偏振态太赫兹平面波从上方入射到天线阵列表面后的反射光场相位分布图；

图5为本发明实施例的改变偏置电压使得石墨烯化学势从0.3eV改变到 1eV时对应的正交偏振转化率PCR的波长曲线；

图6为本发明实施例工作时的损耗曲线，其中损耗δ＝1-E_out/E_in，E_out和E_in分别为入射光能量和出射光能量；

图7为本发明实施例的石墨烯化学势分别为1eV、0.6eV、0.3eV(对应中心波长分别为80μm、102μm和133μm)时，正入射右旋圆偏振光束后反射光的远场振幅分布曲线；

图8为本发明实施例的可调谐太赫兹偏振分光器件的纵向截面示意图；

图9为本发明实施例的可调谐太赫兹偏振分光器件的俯视示意图。

具体实施方式