[发明专利]渐变螺旋金属手性超材料圆偏振器

摘要

本发明公开了一种渐变螺旋金属手性超材料圆偏振器，本发明的渐变螺旋金属手性超材料圆偏振器，包括衬底和均匀沉积在衬底上的渐变螺旋金属线阵列；螺旋线阵列由周期性排布的螺旋金属线单元构成；每个螺旋线单元由旋向相同的上下两部分螺旋线相连而成，上层部分螺旋线半径自上而下依次变大，下半部分螺旋线等径。相较于等径螺旋圆偏振器，渐变螺旋圆偏振器可以有效耦合入射光，减少非匹配极化方向的圆偏振光的透过率，而对于与螺旋旋向匹配的极化方向圆偏振光的共振更强，因而具有更高的消光比(高达105)。相比于传统圆偏振器，该结构具有高消光比，且体积小、波段宽，可实现微型圆偏振阵列制备，适合于偏振成像探测、显示和激光等领域。

主权项

一种渐变螺旋金属手性超材料圆偏振器，其结构包括衬底(1)和均匀沉积在衬底上的渐变螺旋金属线阵列(2)，其特征在于：所述的衬底(1)的材料为K9玻璃或ZK6玻璃或BAK玻璃或宝石片或硅片或锗片或FR板或泡沫塑料；所述的渐变螺旋线阵列(2)由呈周期性排布的螺旋金属线单元构成；螺旋金属线单元由旋向相同的上下两部分螺旋线相连而成，上层部分螺旋线半径自上而下依次变大，下半部分螺旋线等径；螺旋线的材料为具有表面等离子体共振特性的Au或Ag或Cu或Pt或Al或Cr；所述的渐变螺旋线阵列(2)的金属线单元尺寸为：螺旋线横向周期p＝n×(900～1000)nm，螺旋螺距SH＝n×922.5nm，螺旋周期数4≤NH≤10，上、下层部分螺旋线的螺旋周期数均为NH/2，上层部分螺旋线最小螺旋直径DHmin＝n×(90～100)nm，最大螺旋直径DHmax＝n×(720～800)nm，下层部分螺旋线螺旋直径DH＝n×(720～800)nm，螺旋线直径均为DW＝n×(67.5～75)nm，其中n不限于整数，取值范围为1≤n≤200000。