[发明专利]基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置

说明书

本发明提供一种基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置，包括介质板，介质板设有双层金属谐振结构，双层金属谐振结构包括圆环谐振器、H形谐振器和双开口环谐振器，介质板的顶面设有圆环谐振器和H形谐振器，H形谐振器设于圆环谐振器内，且H形谐振器和圆环谐振器相互无接触，介质板的底面设有双开口环谐振器，通过改变入射电磁波的极化方向，实现类电磁诱导透明单双峰切换；该种基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置，能够通过采用改变极化方向的方式，实现类电磁诱导透明中透射单双窗口之间的切换，且能够产生强的慢光效果并伴随着大的群时延，在传感器领域有着潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置，属于类电磁诱导透明技术领域。

背景技术

电磁诱导透明EIT是一种量子干涉效应，在传感器、慢光、滤波等领域具有应用前景。在使用电磁超材料在太赫兹波段实现了EIT后，由于其不需要高强度和低温激光等苛刻的实验条件，基于超构材料的类电磁诱导透明获得了极大的关注。类电磁诱导透明可分为极化不敏感类电磁诱导透明、低损耗类电磁诱导透明和可调类电磁诱导透明等。

其中，可调类电磁诱导透明中实现可调的方式有很多种，例如，采用石墨烯、光敏硅等材料自身可变的方式进行调控，利用改变尺寸结构的方式进行结构调制，较多的是对单个传输峰的幅度或频率调控，在设计单元被制造完成之后，则难以进行调控。目前的可调类电磁诱导透明难以实现类电磁诱导透明的单双峰切换。

例如，中国发明专利CN201910193467.5公开了一种基于两种耦合方式的双峰类电磁诱导透明装置和方法，同样也未实现类电磁诱导透明的单双峰切换。

上述问题是在可调类电磁诱导透明装置的设计与加工过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置解决现有技术中存在的可调方式采用改变物理尺寸方式实现，在被制造完成后，难以实现类电磁诱导透明单双峰切换的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种基于极化方式的多模耦合可调类电磁诱导透明装置，包括介质板，介质板设有双层金属谐振结构，双层金属谐振结构包括圆环谐振器、H形谐振器和双开口环谐振器，介质板的顶面设有圆环谐振器和H形谐振器，H形谐振器设于圆环谐振器内，且H形谐振器和圆环谐振器相互无接触，介质板的底面设有双开口环谐振器，通过改变入射电磁波的极化方向，实现类电磁诱导透明单双峰切换。

进一步地，H形谐振器的中间横切线与双开口环谐振器的开口方向平行。

进一步地，双开口环谐振器为两个开口同向并列放置的开口环组合形成的双开口环谐振器。

进一步地，介质板的顶面与底面分别平行于入射电磁波的方向。

进一步地，介质板采用聚亚酰胺制成的介质板。

进一步地，改变入射电磁波的极化方向为在入射电磁波的电场方向与双开口环谐振器的开口方向两者平行与垂直之间进行变化。

进一步地，在入射电磁波的电场方向与双开口环谐振器的开口方向相平行时，圆环谐振器、H形谐振器会被入射电场激励而产生谐振，双开口环谐振器受到圆环谐振器、H形谐振器近场耦合激励，且不能被入射电场激发，圆环谐振器作为明模，H形谐振器作为明模，而双开口环谐振器作为暗模，构成明-明-暗模通道，圆环谐振器、H形谐振器和双开口环谐振器两两耦合，产生两个类电磁诱导透明传输峰。

进一步地，在入射电磁波的电场方向与双开口环谐振器的开口方向相垂直时，圆环谐振器和双开口环谐振器被入射电场激励而产生谐振，此时H形谐振器无法被电场激励产生谐振，也无法被圆环谐振器和双开口环谐振器近场耦合产生谐振，则圆环谐振器和双开口环谐振器构成明-明模通道，产生单个类电磁诱导透明传输峰。