[发明专利]一种焦距可调的太赫兹石墨烯超表面透镜及设计方法

摘要

本发明涉及一种焦距可调的太赫兹石墨烯超表面透镜及设计方法，属于新型人工电磁材料和太赫兹科学技术领域。该超表面透镜包括三层结构，依次为金属栅层、介质层、石墨烯微结构层。其中石墨烯微结构与金属栅间设有偏置电压控制装置，用于改变石墨烯的电导率。通过改变单元的排列顺序，可以使超透镜的焦距分别随偏置电压而移动和保持静止。前者可以实现透镜焦点的动态调控，后者使透镜焦距对石墨烯的材料特性不敏感，以满足不同的应用需求，同时具有高数值孔径、透射式、高效率、结构紧凑等优点。

主权项

1.一种焦距可调的太赫兹石墨烯超表面透镜及设计方法，其特征在于，所述透镜包括三层结构，金属栅层（1）、介质层（2）以及石墨烯微结构层（3）；所述石墨烯微结构层（3）与所述金属栅（1）间设有偏置电压控制装置（4），用于改变石墨烯的电导率；所述金属栅为均匀一维线栅；所述石墨烯微结构为石墨烯矩形单元构成的x‑y平面二维阵列；石墨烯矩形单元的长度、宽度以及与金属栅的夹角随单元位置而发生改变，可提供随空间变化的相位梯度，对正交线偏振光进行汇聚；通过改变单元的排列顺序，可使焦距随石墨烯费米能级进行动态调控，也可使焦距随石墨烯费米能级保持不变。