双曲超材料器件用于波前调控
2019-01-30
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超表面已经显示出重塑电磁（EM）波的波前的巨大潜力，但是基于透射的超表面器件依然面临低效率、制造复杂性的挑战。近日，来自华中科大和复旦大学的研究团队提出了一种利用超表面调控EM波前，实现高效传输的方法。这种方法的实现是基于具有双曲色散的超材料（HMM）波导，在其侧壁上具有人工表面等离子体（SSP）模式。通过调整HMM几何参数来操纵SSP的分散，可以控制穿过这种波导的EM波的相位，这使得能够设计出具有特定波前操纵功能的超表面器件。研究团队利用微波实验证明了两种不同的波控效应——光束偏转和聚焦，并且对于异常折射光束实现42.9％的最大转换效率。通过按比例缩小HMM超表面器件，这种高效传输的方法同样也能够适用于光学频率，并且原则上依然能够提高转换效率。这种方法可以在不使用高折射率介电材料的情况下提供更高的有效折射率和更可调的色散，因此具有极大的应用前景。
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