[发明专利]具有非对称传输特性的双L型手征超材料的微单元结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有电磁特性的人工复合微结构，特别是涉及一种具有非对称传输特性的人工复合微结构，应用于电磁通信技术领域。

背景技术

超材料是一种具有自然界材料所不具备的超常物理性质的一种人工复合结构。手征超材料通过周期性排列的人工微结构,来实现一些特殊的电磁特性,比如负折射率、非对称传输。

目前,手征超材料一般由多个叠加在一起的超材料片层构成。每一个超材料片层由金属微结构或介质基板构成。超材料的电磁响应是由人工微结构的形状和结构尺寸决定的。通过微结构之间的耦合效应，得到一些特殊的电磁响应。通常人工微结构的尺寸是产生电磁响应的电磁波长的十分之一左右。

随着超材料的日益发展,人们根据不同的微结构实现了自然界材料所不具有的电磁特性,例如负折射、隐身斗篷、完美透镜。随着超材料的进一步深入研究,超材料将具有更多的新的电磁特性。手征超材料的结构特性以及它特有的旋光效应使其为负折射材料研究开启了新的篇章，成为负折射率材料研究的一个新课题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有非对称传输特性的双L型手征超材料的微单元结构，通过L型金属片的旋转，获得了不同的位置关系，从而得到了一种新的双L型手征结构，该结构与其镜像不对称，通过电磁仿真软件CST模拟验证本发明微单元结构实现了良好的非对称传输特性。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种具有非对称传输特性的双L型手征超材料的微单元结构，包括介质基板、设置于介质基板上表面的正面人工金属微结构和设置于介质基板下表面上的背面人工金属微结构，正面人工金属微结构由设置于介质基板上表面的两个L形金属片构成，形成平面式结构，此两个L型的金属片不相连，且此两个L形金属片中的一个L形金属片绕着中心点旋转180度后与另外一个L形金属片重合，背面人工金属微结构是由正面人工金属微结构经过空间旋转得到的，背面人工金属微结构和正面人工金属微结构所在的平面形成空间平行关系，背面人工金属微结构和正面人工金属微结构的结构互相保持镜像不对称。

作为本发明优选的技术方案，正面人工金属微结构在Z方向平移1.2-2.0mm，然后在XY平面上旋转90度, 最后再绕着X轴旋转180度，即得到背面人工金属微结构。

作为上述技术方案优选的技术方案，介质基板为介电常数为2.65的FB4-2。

作为上述技术方案优选的技术方案，正面人工金属微结构和背面人工金属微结构的材料分别采用金、银和铜中的任意一种单质材料或任意几种的复合材料。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1. 本发明的双L型手征超材料微结构是通过金属结构之间的旋转得到的，即介质基板下表面的人工金属微结构是上表面结构通过绕着不同的轴平移、旋转得到，通过改变介质基板上表面与下表面金属结构的位置关系，从而改变了结构的形状，使其具有特殊的电磁特性；

2. 本发明微结构的结构简单，易于制作，在工作频率段内具有良好的非对称传输特性，可以广泛的运用于光偏转器、光旋转器、光隔离器等光电子设备中。

附图说明

图1是本发明优选实施例双L型手征超材料的微单元结构的正面示意图。

图2是本发明优选实施例双L型手征超材料的微单元结构的背面示意图。

图3是本发明优选实施例双L型手征超材料的微单元结构的电磁仿真软件CST模拟测试的传输特性结果曲线图。

图4是本发明优选实施例双L型手征超材料的微单元结构的电磁仿真软件CST模拟测试的非对称谐振特性结果曲线图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：