[发明专利]一种高频偏振信号转换方法

说明书

本发明公开了一种高频偏振信号转换方法，由一种偏振转换器实现，所述偏振转换器包括金属板、绝缘板、金属圆环，所述绝缘板被所述金属板和所述金属圆环夹于中间；所述金属板及所述绝缘板均为正方形；所述金属圆环的圆心位于所述正方形的对角线的交点；所述金属圆环具有两个缺口，所述金属圆环的两个缺口以所述正方形的对角线为对称轴对称分布；所述偏振转换器的转换步骤为：接收预设的谐振频率及入射角度的太赫兹偏振波；输入所述太赫兹偏振波后，所述金属圆环的电流与所述金属板的电流形成谐振，同时将线偏振波转换为圆偏振波。本发明通过优化超表面结构的偏振转换器，实现对电磁波的偏振和相位的控制，从而使偏振转换器在太赫兹波段获得更高的偏振转换率。

技术领域

本发明涉及光通信和信息处理技术领域，尤其是涉及一种高频偏振信号转换方法。

背景技术

太赫兹技术在光谱、成像、安全检查、通信等领域具有重要的应用价值，因此对如偏振转换器、滤波器、分束器等太赫兹功能器件的研究逐渐成为了热点。

偏振转换器是一种调节电磁波偏振态的功能器件，传统的偏振转换器件是利用二色性晶体或半波片来实现，限于晶体特性，偏振器件存在转换率低、带宽窄等问题。超表面可以通过人工设计的微结构单元，实现自然材料无法具有的物理特性，从而可以对电磁波的偏振和相位进行控制，如何进行结构设计，使得偏振转换器实现更宽带宽、更高转换率成为了研究的热点。当入射角和偏振角在一定范围内变化时，偏振转换器对信号的转换性能会受到影响，进而使转换器的使用受限，通过研究入射角和偏振角变化对偏振转换率的影响，可以使偏振转换器具有更广的应用价值和更高的适应性。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种高频偏振信号转换方法，通过优化超表面结构的偏振转换器，实现对电磁波的偏振和相位的控制，从而使偏振转换器在太赫兹波段获得更高的偏振转换率。所述技术方案如下：

本发明提供了一种高频偏振信号转换方法，由一种偏振转换器实现，所述偏振转换器包括金属板、绝缘板、金属圆环，所述绝缘板被所述金属板和所述金属圆环夹于中间；所述金属板及所述绝缘板均为正方形；所述金属圆环的圆心位于所述正方形的对角线的交点；所述金属圆环具有两个缺口，所述金属圆环的两个缺口以所述正方形的对角线为对称轴对称分布；

所述偏振转换器的转换步骤为：

接收预设的谐振频率及入射角度的太赫兹偏振波；

输入所述太赫兹偏振波后，所述金属圆环的电流与所述金属板的电流形成谐振，同时将线偏振波转换为圆偏振波。

作为优选方案，正方形的金属板及绝缘板的边长都为100μm。

作为优选方案，所述金属板及所述金属圆环的材质为金、银、铜、铝的任一种。

作为优选方案，所述金属板及所述金属圆环的厚度均为0.2μm。

作为优选方案，所述金属圆环的外半径为34.5μm，内半径为29.5μm。

作为优选方案，所述绝缘板的材质为二氧化硅，以及所述绝缘板的厚度为44.5μm。

作为优选方案，所述的高频偏振信号转换方法，还包括：

当所述太赫兹偏振波的谐振频率为0.578THz时，所述金属圆环的电流诱发金属板的反向电流；

当所述太赫兹偏振波的谐振频率为1.6868THz时，所述金属圆环的电流诱发金属板的同向电流。

作为优选方案，所述的高频偏振信号转换方法，所述太赫兹偏振波的入射角度调节范围为0至20度。

作为优选方案，所述的高频偏振信号转换方法，所述太赫兹偏振波的偏振角度调节范围为-10度至10度。