[发明专利]电磁波束控制的方法、波束偏转器、分束器及其转换开关

权利要求书

1.一种电磁波束控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据所需控制电磁波的工作频率，确定磁场的大小以及相应的旋磁媒质；

(2)根据电磁波要分束的数目和/或偏转方向确定磁畴的几何特征；

(3)根据所述磁畴的几何特征，通过磁场控制，在旋磁媒质中构造出磁畴，并控制电磁波模式的单向性传播方向。

2.根据权利要求1所述的电磁波束控制的方法，其特征在于，所述电磁波的工作频率范围为ω₁～ω₂；ω₂＝γ(B₀H₀)^1/2，其中，γ为旋磁媒质的旋磁比，B₀为磁感应强度，H₀为磁场强度；磁感应强度B₀＝H₀+4πM₀，其中，M₀饱和磁场强度。

3.根据权利要求1所述的电磁波束控制的方法，其特征在于，所述磁畴的几何特征包括磁畴的布局以及电磁波传播方向。

4.根据权利要求1所述的电磁波束控制的方法，其特征在于，所述电磁波为可见光、红外光或微波。

5.根据权利要求1所述的电磁波束控制的方法，其特征在于，所述磁场控制通过加外磁场、将旋磁媒质制作成永久磁体或电磁体实现。

6.根据权利要求1所述的电磁波束控制的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于单频电磁波而言，在磁畴上电磁波模式的传播方向只能沿着磁畴的一个方向进行；对于多频电磁波而言，磁畴上低频段的电磁波模式的传播方向，与磁畴两侧的磁场方向构成右手手性关系；磁畴上高频段的电磁波模式的传播方向，与磁畴两侧的磁场方向构成左手手性关系。

7.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的电磁波束控制的方法制作的波束偏转器，其特征在于，包括两块磁导率张量互为转置共轭的旋磁媒质，通过加外磁场、制作成永久磁体或电磁体使所述两块旋磁媒质之间的边界形成相交的两个磁畴，从而使电磁波的传播方向沿磁畴偏转。

8.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的电磁波束控制的方法制作的波束分束器，其特征在于，包括两块磁导率张量互为转置共轭的旋磁煤质，通过加外磁场、制作成永久磁体或电磁体使所述两块旋磁媒质之间的边界形成相交的两个以上的磁畴，从而使电磁波的传播方向沿磁畴分开。

9.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的电磁波束控制的方法制作的分束器-偏转器转化开关，其特征在于，包括两块磁导率张量互为转置共轭的旋磁煤质，通过加外磁场、制作成永久磁体或电磁体使所述两块旋磁媒质之间的边界形成相交的两个以上的磁畴，通过磁场控制，打开或关闭其中一个或多个磁畴，实现分束器和偏转器的相互转换。