[发明专利]一种超表面偏振调控器

摘要

本发明公开了一种超表面偏振调控器件。该器件由五层结构组成，顶层和底层为周期金属微结构层，中间层为金属薄膜层，顶层、底层与中间金属层由绝缘介质层隔开。器件工作在近红外波段，体系的整体厚度远小于工作波长；对于正入射的电磁波，透射率超过80％；通过调节结构的几何参数和相关材料的物理性质，两个不同分量(x分量和y分量)透射波之间的相位差可覆盖0度到360度整个相位区间，从而可实现对电磁波偏振态的自由调控，如线偏振入射的电磁波其透射偏振态可转化为圆偏振，椭圆偏振，或线偏振，甚至完全偏振反转。

主权项

1.一种超表面偏振调控器件，该器件包括金属微结构层(3)、金属薄膜层(1)、绝缘介质层(2)，其特征在于：所述的超表面偏振调控器件由五层结构组成，器件的顶层和底层为金属微结构层(3)，中间层为金属薄膜层(1)，顶层、底层与中间层之间由绝缘介质层(2)隔开；顶层和底层的金属微结构层(3)对于x轴和y轴具有周期性，对于x轴、y轴和z轴具有轴对称性，顶层和底层的金属微结构层(3)在x方向和y方向几何尺度不同，整体呈现各向异性；对于x和y偏振入射电磁波，其在这两个方向的透射波会有相位差；通过调节金属微结构层(3)的几何参数，其x和y偏振的透射波的相位差可覆盖0度到360度整个相位区间；对于线偏振态的入射波，其透射波偏振态可被转化为圆偏振，椭圆偏振，或线偏振，乃至完全偏振反转；对于圆偏振态的入射波，其透射波偏振态可被转化为线偏振，椭圆偏振，或左旋与右旋圆偏振之间的相互转化；所述的金属微结构层(3)的厚度为40‑65nm，材料为金、银或铝；所述的金属薄膜层(1)的厚度为15‑25nm，材料为金、银或铝；所述的绝缘介质层(2)的材料为氟化镁，二氧化硅，氧化铝或硫化锌，材料为氧化铝时的厚度为10‑35nm。