一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法

文档序号:37642724发布日期:2024-04-18 18:06阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤1中连接枝节(6)将第一枝节(4)和第二枝节(5)垂直等分,第一枝节(4)与和第二枝节(5)结构相同且沿连接枝节(6)的垂直平分线对称分布,连接枝节(6)的垂直平分线与入射电场的极化方向之间的夹角为45°或135°;

3.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤1中的介质基板(2)由介电常数为2.2-2.65的低损耗材料构成;金属层(3)和金属贴片(1)均由反射率≥90%的金属材料构成。

4.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤2中相邻的宽带极化转换单元间的相位梯度为360°/n,且n个宽带极化转换单元间的传输相位梯度在工作频带范围内均相同。

5.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于,所述步骤3中宽带极化转换单元的传输相位公式和几何相位公式的推导过程如下:

6.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤4中计算左旋圆极化波的补偿相位φll和右旋圆极化波的补偿相位φrr的公式如下:

7.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤1中的介质基板(2)由介电常数2.65,损耗角正切0.001的f4b基板构成;金属层(3)和金属贴片(1)均由导电率为5.8×107s/m的金属铜构成。

8.根据权利要求2所述的一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,其特征在于:所述步骤2中的n=6,相邻的宽带极化转换单元间的相位梯度为60°。


技术总结
本发明公开了一种宽带自旋解耦轨道角动量的超表面阵列构建方法,通过构建双E型宽带极化转换单元,同时调控该单元的尺寸参数和旋转角度,实现对交叉极化分量的传输相位和单元几何相位的同时调控,仅需构建n/2个宽带极化转换单元,再将这n/2个单元沿入射电场极化方向镜像翻转,得到另外n/2个宽带极化转换单元,最终实现轨道角动量OAM涡旋波相位调控所需的360°相位覆盖,降低了OAM涡旋波阵列的设计难度,实现了双圆极化轨道角动量的模式和偏折方向独立可调的功能,打破了几何相位自旋锁定的限制;得到的超表面阵列结构具有工作频带宽、转化效率高、多功能、性能灵活可控、双圆极化自旋解耦的特点。

技术研发人员:黎凤霞,尹晓涵,邓敬亚
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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