基于二氧化钒超材料的带宽可调太赫兹偏振转换器

杜皓天, 胡放荣, 江明珠

桂林电子科技大学学报 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (06) : 453-458. DOI: 10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2023.06.014

基于二氧化钒超材料的带宽可调太赫兹偏振转换器

  • 杜皓天, 胡放荣, 江明珠
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摘要

设计了一种基于二氧化钒(VO2)超材料的带宽可调太赫兹(THz)偏振转换器,在考虑工作频率、激励方式和微加工工艺等条件下,利用有限积分技术对该器件的性能进行了设计和仿真。器件的单元结构是一个5层周期性阵列结构,在x和y方向上的周期为100μm,自上而下分别是金属倾斜分裂环谐振器(OSRR)、第一聚酰亚胺(PI)隔离层、VO2薄膜、第二PI隔离层和金属底板。仿真结果表明:当VO2处于绝缘态时,在0.8 THz频率内可实现宽带交叉偏振转换效果,偏振转换率(PCR)高于90%;当VO2从绝缘态转变为金属态,在2个谐振频率附近可实现窄带交叉偏振转换,PCR接近100%。通过分析表面电流分布,发现VO2薄膜相变导致器件工作的物理机制发生变化,从而实现了带宽可调的偏振转换功能。所提设计方法为反射式偏振转换器件的带宽调控提供了一种新思路。

关键词

二氧化钒 / 太赫兹超材料 / 可调带宽 / 偏振转换

中图分类号

O441.4 / TQ135.11 / TB34

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杜皓天, 胡放荣, 江明珠. 基于二氧化钒超材料的带宽可调太赫兹偏振转换器. 桂林电子科技大学学报. 2023, 43(06): 453-458 https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2023.06.014

基金

国家自然科学基金(62065005); 广西自然科学基金(2020GXNSFDA238019); 广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ21101); 广西研究生创新计划(YCSW2021188)

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