[发明专利]在三维方向上自旋角动量偏转的石墨烯超表面构建方法

摘要

本发明公开一种在三维方向上自旋角动量偏转的石墨烯超表面构建方法，应用于计算机装置中，该方法包括如下步骤：构建一个石墨烯反射单元，该石墨烯反射单元包括最上层的石墨烯贴片、中间层的石英介质板以及底层的金属地板；输入待构建的石墨烯超表面所需的石墨烯反射单元的数量；计算待构建的石墨烯超表面各个位置处的相位分布来确定构成石墨烯超表面的所有石墨烯单元的排列位置；根据待构建的石墨烯超表面的所有石墨烯单元的排列位置将所有石墨烯单元组合成石墨烯超表面。本发明实施例运用石墨烯反射单元构建石墨烯超表面，并能够对电磁波在三维方向上的自旋角动量和偏转方向进行控制。

主权项

1.一种在三维方向上自旋角动量偏转的石墨烯超表面构建方法，应用于计算机装置中，其特征在于，该方法包括如下步骤：构建一个石墨烯反射单元，该石墨烯反射单元包括最上层的石墨烯贴片、中间层的石英介质板以及底层的金属地板，所述石墨烯贴片设置在石英介质板的上表面，且石墨烯贴片的长边与三维空间坐标轴X轴之间的旋转角度为θ，金属地板设置在石英介质板的下表面，其中，旋转角度θ为‑90°～90°范围内任意角度；输入待构建的石墨烯超表面所需的石墨烯反射单元的数量以及所有墨烯反射单元的排列位置；计算待构建的石墨烯超表面各个位置处的相位分布来确定构成石墨烯超表面的每个石墨烯单元上石墨烯贴片的旋转角度θ，所述待构建的石墨烯超表面各个位置处的反射相位分布通过下式进行计算：Φ(x,y)＝Φ₀(x,y)‑k₀sinθ'(xcosγ+ysinγ)，其中θ＝Φ(x,y)/2式中，Φ(x,y)为石墨烯反射单元的反射相位，k₀为自由空间中的波数，Φ₀(x,y)为石墨烯反射单元的初始相位，θ′为电磁波在二维方向上的投影与X轴的夹角，x和y分别为每一石墨烯反射单元的位置坐标中的横坐标、纵坐标，θ为每个石墨烯贴片在石墨烯单元上的旋转角，γ为电磁波在三维方向上与Z轴的夹角；按照待构建的石墨烯超表面的所有石墨烯单元的排列位置将所有石墨烯单元组合成石墨烯超表面。