摘要:本文提出了一種基于橢圓形鏤空石墨烯的太赫茲寬帶可調(diào)超表面反射線偏振轉(zhuǎn)換器,通過模擬仿真和法布里-佩羅多重干涉理論進(jìn)行了驗(yàn)證。設(shè)計(jì)的超表面模型類似三明治結(jié)構(gòu),分別由頂層各向異性的橢圓形鏤空石墨烯結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)層和底層金屬板組成。仿真結(jié)果表明:當(dāng)給定的石墨烯弛豫時(shí)間和費(fèi)米能級(jí)分別為τ=1.0 ps,μc=0.9 eV時(shí),設(shè)計(jì)的超表面結(jié)構(gòu)偏振轉(zhuǎn)換率(PCR)在0.98 THz~1.34 THz的頻率范圍內(nèi)超過90%,相對(duì)帶寬為36.7%。另外,在諧振頻點(diǎn)1.04 THz和1.28 THz,PCR分別高達(dá)99.8%和97.7%,這說明設(shè)計(jì)的超表面可以將入射的垂直(水平)線偏振波轉(zhuǎn)換為反射的水平(垂直)線偏振波。通過法布里-佩羅多重干涉理論進(jìn)一步驗(yàn)證了該模型,理論預(yù)測(cè)與數(shù)值仿真結(jié)果吻合得比較好。此外,設(shè)計(jì)的超表面反射線偏振轉(zhuǎn)換特性可以通過改變石墨烯的費(fèi)米能級(jí)和電子弛豫時(shí)間來動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)。因此,設(shè)計(jì)的基于石墨烯的可調(diào)超表面偏振轉(zhuǎn)換器在太赫茲通信、傳感以及太赫茲光譜領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
注:因版權(quán)方要求,不能公開全文,如需全文,請(qǐng)咨詢雜志社