检索结果-内蒙古大学图书馆

光电子·激光 2025年

作者：王皓韦艳莎李鑫王邦继刘庆想王秀芳西南交通大学物理科学与技术学院

针对高效率、高功率和小型化极化转换器应用需求，本文设计了一种基于超表面的透射型极化转换器。所设计的转换器由三层“S”形铜膜和两层介质组成，可使两个相互正交入射的电磁波产生不同角度的偏转，从而实现左旋圆极化（left-hand ci... 详细信息

针对高效率、高功率和小型化极化转换器应用需求，本文设计了一种基于超表面的透射型极化转换器。所设计的转换器由三层“S”形铜膜和两层介质组成，可使两个相互正交入射的电磁波产生不同角度的偏转，从而实现左旋圆极化（left-hand circular polarization， LCP）与右旋圆极化(right-hand circular polarization， RCP)的转换。仿真结果表明，极化转换器在5.70 ～ 5.90 GHz频率范围内，极化转换率（Polarization Conversion Ratio，PCR）达到90%，在5.88 GHz处，转换率可达99.9%，实现了较高效率的转换。对所加工的极化转换超表面开展了实验测量，测试结果和仿真结果吻合良好，验证了该设计的有效性。本文提出的极化转换器具备高效率的LCP-RCP极化转换性能，且可与密封罩相结合，实现高功率容量，具有较大的应用前景。

关键词：超表面极化转换圆极化高功率

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基于方形开口环的超宽带线性极化转换器

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物理学报 2019年第11期68卷 243-249页

作者：徐进李荣强蒋小平王身云韩天成西南大学物理科学与技术学院重庆400715 成都信息工程大学电子工程学院成都610225 南京信息工程大学应用电磁研究中心南京210044

电磁波的极化调控在卫星通信、雷达探测以及立体显示成像等领域有重要的应用价值,探索易于加工、转换效率高、工作频带宽的高性能极化转换器具有重要的研究意义.本文提出了一种基于方形开口环超构表面的线性极化转换器,该转换器具有各... 详细信息

电磁波的极化调控在卫星通信、雷达探测以及立体显示成像等领域有重要的应用价值,探索易于加工、转换效率高、工作频带宽的高性能极化转换器具有重要的研究意义.本文提出了一种基于方形开口环超构表面的线性极化转换器,该转换器具有各向异性特点,反射电场沿两个对角线方向的分量振幅相等,相位相差180°,导致在反射模式下能够将入射波的极化方向旋转90°.实验测试结果表明,在7.12—18.82 GHz频带范围内极化转换率高于90%,相对带宽达到90%.频带的显著拓宽基于四个谐振频点,每个谐振频点的转换效率都接近100%.实验结果与模拟结果相符合,验证了提出的超构表面可以在较宽的频带范围内实现电磁波的90°极化旋转.

关键词：极化转换超构材料超构表面超宽带各向异性

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宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面

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物理学报 2024年第14期73卷 275-282页

作者：王丹李九生郭风雷中国计量大学太赫兹研究所杭州310018

本文提出一种具有宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面,通过调节二氧化钒电导率可实现太赫兹波吸收和极化转换功能灵活切换.当二氧化钒处于金属状态时,该超表面表现为宽带吸收器,在6.32—18.06 THz范围吸收率大于90%,相对带宽为96.... 详细信息

本文提出一种具有宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面,通过调节二氧化钒电导率可实现太赫兹波吸收和极化转换功能灵活切换.当二氧化钒处于金属状态时,该超表面表现为宽带吸收器,在6.32—18.06 THz范围吸收率大于90%,相对带宽为96.3%.当二氧化钒为绝缘状态时,该结构在2.41—3.42 THz,4.78—7.48 THz和9.53—9.73 THz频率范围表现为极化转换器,极化转换率大于90%.该超表面结构可以用于太赫兹波探测、太赫兹通信以及太赫兹传感等领域应用.

关键词：太赫兹超表面宽带吸收极化转换

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动态可调谐的频域多功能可重构极化转换超表面

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物理学报 2022年第22期71卷 99-109页

作者：黄晓俊高焕焕何嘉豪栾苏珍杨河林西安科技大学通信与信息工程学院西安710051 华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079

设计任意调控极化的电磁器件是一个研究热点,其中多功能可重构电磁器件在雷达、卫星通信等领域有着广泛的应用.本文设计了一种基于正本征负极(PIN)二极管可调谐的多功能可重构极化转换超表面,可以实现不同频段内的线极化波转换、线极化... 详细信息

设计任意调控极化的电磁器件是一个研究热点,其中多功能可重构电磁器件在雷达、卫星通信等领域有着广泛的应用.本文设计了一种基于正本征负极(PIN)二极管可调谐的多功能可重构极化转换超表面,可以实现不同频段内的线极化波转换、线极化波-圆极化波转换和全反射功能的切换,在斜入射角小于30°时,多功能转换器能保持高效的宽带极化转换特性.这种转换和重构特性主要是由于结构本身的各向异性和PIN管不同状态时耦合模式的改变.此外,利用表面电流解释了偏振转换的物理机理,电谐振和磁谐振的共同作用导致了偏振转换.最后,对该结构样品进行实验验证,其结果与仿真吻合较好.该器件在极化调控、频率控制、智能反射面设计和天线设计等方面具有潜在的应用价值.

关键词：超表面可重构极化转换 PIN二极管

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基于类电磁诱导透明效应的极化转换滤波器

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物理学报 2024年第18期73卷 261-267页

作者：王哲飞吴杰万发雨曾庆生侯建强傅佳辉吴群宋明歆 Tayeb A.Denidni 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京航空航天大学航天学院南京210016 西安电子科技大学电子工程学院西安710071 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 海南大学应用技术学院儋州571737 魁北克大学国立科学研究院加拿大蒙特利尔H5A1K6

在太赫兹频段基于类电磁诱导透明效应(electromagnetically induced transparency,EIT)提出了一种高效率极化转化滤波器,通过非对称结构激励了多能级明模路径,在传统EIT干涉效应的基础上,获得了正交的圆极化转换窗口.通过两组具有相似... 详细信息

在太赫兹频段基于类电磁诱导透明效应(electromagnetically induced transparency,EIT)提出了一种高效率极化转化滤波器,通过非对称结构激励了多能级明模路径,在传统EIT干涉效应的基础上,获得了正交的圆极化转换窗口.通过两组具有相似共振频率的明模相互干涉产生透射窗口,然后构造非对称结构来实现TE和TM极化下的透射窗口偏移,从而实现双频点极化转换.该超材料的单元结构由4个开口T型金属谐振组成.通过分析表面电流分布、频率响应特性以及入射角特性,探究了其工作机理.研究结果显示,该设计在不同极化下实现了电磁诱导透明现象.随后,基于两个入射极化的EIT共振,在0.692 THz处实现了线极化到右旋圆极化转换和0.782 THz处实现了线极化到左旋圆极化转换,透射系数分别为0.7和0.68.这种基于EIT的极化转化具有低损耗和超薄的特点,在紧凑型天线、衍生雷达相控阵和军事工业探测器领域有潜在应用价值.

关键词：超材料电磁诱导透明效应极化转换滤波器

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基于剪纸方法的一种可重构线极化转换空间序构超表面

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物理学报 2021年第15期70卷 77-84页

作者：王明照王少杰许河秀空军工程大学防空反导学院西安710051

随着智能技术的发展,具有可调的电磁波极化转换器件对于实际应用来说至关重要.目前大多数基于PIN二极管、变容二极管来实现电可调,这些方法操作简单、实时性强,但仍存在平面序构调控自由度少、电路复杂、成本较高等问题.鉴于此,本文提... 详细信息

随着智能技术的发展,具有可调的电磁波极化转换器件对于实际应用来说至关重要.目前大多数基于PIN二极管、变容二极管来实现电可调,这些方法操作简单、实时性强,但仍存在平面序构调控自由度少、电路复杂、成本较高等问题.鉴于此,本文提出了一种基于剪纸结构的可重构极化转换超表面,通过调节折叠角度β改变磁偶极子之间的相互作用从而调谐极化转换工作频率,这种机械调控方法带来了更多调控自由度,且成本低廉、便于调控.为验证本文剪纸方法的可行性,基于非对称手性开口环谐振器设计了一款具有可重构空间序构的双频线极化转换超表面.实验结果表明,当β=10°,线极化转换器工作于5和5.8 GHz,当β变化到45°时线极化转换器工作频段调谐到5.8和7.2 GHz,平均频率调控范围达18.5%.此外,本文还分析了所提剪纸结构的泊松比和相对密度随β的变化规律,泊松比随着β增大而增大,且剪纸超表面的相对密度最小仅为未折叠情形下平面序构的1.5%.本文空间序构剪纸超表面为可重构线极化转换、多功能器件提供了新思路和新方法.

关键词：可重构剪纸超表面极化转换开口环谐振器空间序构

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超材料对电磁波的极化转换及不对称传输研究进展

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材料导报 2017年第7期31卷 101-107页

作者：汤登飞汪会波王川周霞董建峰宁波大学信息科学与工程学院宁波315211

超材料新颖的电磁特性使它在许多领域都具有潜在的应用价值,如极化旋转器、类二极管等光子器件。综述了超材料中电磁波的极化转换的研究进展,包括线极化波之间、线极化波和圆极化波之间、圆极化波之间的相互极化转换,以及超材料的线极... 详细信息

超材料新颖的电磁特性使它在许多领域都具有潜在的应用价值,如极化旋转器、类二极管等光子器件。综述了超材料中电磁波的极化转换的研究进展,包括线极化波之间、线极化波和圆极化波之间、圆极化波之间的相互极化转换,以及超材料的线极化波和圆极化波的不对称传输,并阐明了利用类Fabry-Perot谐振腔增强线极化波和圆极化波的不对称传输效应的机制。

关键词：超材料线极化波圆极化波极化转换不对称传输类Fabry-Perot谐振腔

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基于超表面的超宽带线极化转换特性研究

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电子与信息学报 2022年第12期44卷 4116-4124页

作者：王玥姚震宇崔子健朱永强张达篪胡辉张狂西安理工大学陕西省超快光电与太赫兹科学重点实验室西安710048 哈尔滨工业大学电子信息与工程学院哈尔滨150001

极化转换在太赫兹调制领域具有重要的研究意义和应用价值。传统的极化转换器件存在尺寸大、集成度低、损耗高、带宽窄等诸多不足。该文提出一种对称“山”型超表面共振单元结构,可用于实现反射、透射极化转换器件的设计。其中反射型器... 详细信息

极化转换在太赫兹调制领域具有重要的研究意义和应用价值。传统的极化转换器件存在尺寸大、集成度低、损耗高、带宽窄等诸多不足。该文提出一种对称“山”型超表面共振单元结构,可用于实现反射、透射极化转换器件的设计。其中反射型器件实现了极高极化转换率的宽带线极化转换,透射型器件实现了相对带宽达135.5%的超宽带线极化转换。采用各向异性理论分析了反射型器件产生极化转换的机制,并基于多重干涉理论对共振结构阵列与金属背板构成的类F-P腔进行了计算,计算结果与仿真吻合较好。进一步使用正交线栅类F-P腔与共振结构阵列,构成透射型器件,并深入分析了共振单元结构不同部分对宽带极化转换的贡献,讨论了不同结构形成的极化转换频段间的耦合方式。研究结果为基于固定相位差的超宽带偏振极化转换器件的实现以及超表面类F-P腔应用提供了新的思路。

关键词：超表面极化转换各向异性多重干涉

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基于液态金属的跨波段超宽带极化转换超表面

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光学精密工程 2024年第7期32卷 987-997页

作者：邵亚楠李博文高世博邓永波中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

在无线通信领域,电磁波传播和极化方向调控对特定信号的识别与接收具有重要意义。提出了一种基于液态金属材质的跨X(8~12 GHz)和Ku(12~18 GHz)波段超宽带极化转换电磁超表面,具有宽频带、高极化转换率、体积小、无机械疲劳损伤、易共形... 详细信息

在无线通信领域,电磁波传播和极化方向调控对特定信号的识别与接收具有重要意义。提出了一种基于液态金属材质的跨X(8~12 GHz)和Ku(12~18 GHz)波段超宽带极化转换电磁超表面,具有宽频带、高极化转换率、体积小、无机械疲劳损伤、易共形、成本低等优点。该超表面能够实现从7.595 GHz到17.712 GHz超宽带范围内交叉极化转换或宽带圆极化转换的功能。当阶梯状液态金属结构宽度为1.6 mm时,在相对带宽为79.9%的7.595~17.712 GHz频带上,超表面极化转换率优于90%,具有共极化向交叉极化转换的功能。当阶梯状液态金属结构宽度为0.3 mm时,在相对带宽为12.30%的10.864~12.288 GHz频带上,超表面具有线极化向圆极化转换的功能;在相对带宽为3.54%的7.328~7.592 GHz频带上,超表面的极化转换率优于90%,具有共极化向交叉极化转换的功能。样品制备及其极化转换特性测试结果表明:实验结果与仿真结果的相对误差为4.20%,理论设计与实验验证结果一致,进而验证了的跨X和Ku波段超宽带极化转换电磁超表面的多功能性和有效性。

关键词：超表面液态金属极化转换超宽带

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温度电压双可控宽带太赫兹极化转换/吸收超表面

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光学学报 2022年第8期42卷 225-233页

作者：杨森王佳云张婷于新颖山西工程科技职业大学信息工程学院山西晋中030619 中北大学仪器与电子学院山西太原030051

提出了一种基于二氧化钒(VO_(2))和石墨烯材料的温度电压双可控宽带极化转换/吸收超表面。通过调控超表面中VO_(2)和石墨烯的电导特性能够实现对极化转换和吸收功能的控制。结果显示:当VO_(2)处于金属态且石墨烯处于绝缘态时,超表面工... 详细信息

提出了一种基于二氧化钒(VO_(2))和石墨烯材料的温度电压双可控宽带极化转换/吸收超表面。通过调控超表面中VO_(2)和石墨烯的电导特性能够实现对极化转换和吸收功能的控制。结果显示:当VO_(2)处于金属态且石墨烯处于绝缘态时,超表面工作在宽带极化转换模式,在1.57~2.49 THz范围内可实现线极化转换功能;当VO_(2)处于绝缘态且石墨烯处于金属态时,超表面的工作状态切换为吸收模式,在1.56~2.99 THz范围内的吸收率均大于90%;极化转换和吸收性能可以分别通过控制VO_(2)的温度和石墨烯的偏置电压来调控。此外,通过本征模、阻抗匹配理论和电流磁场分布解释了该超表面的工作原理,并讨论了其工作性能在不同结构参数和入射角度下的稳定性。

关键词：表面光学超表面极化转换吸收二氧化钒石墨烯

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