[发明专利]基于全相位范围调节的石墨烯超表面

权利要求书

1.一种基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，该石墨烯超表面包括多个石墨烯贴片、介质板以及金属地板，所述石墨烯贴片设置于所述介质板的上表面，所述介质板的下表面贴合于金属地板的上表面，其中：

所述基于全相位范围调节的石墨烯超表面划分为N*N个石墨烯反射单元，所述介质板划分为N*N个介质板区块，所述金属地板划分为N*N个金属地板区块；

每个石墨烯反射单元包括一个最上层的石墨烯贴片、一个中间层的介质板区块，以及一个底层的金属地板区块，每个石墨烯贴片的中心点的平面坐标与贴合于该石墨烯贴片下方的介质板区块的中心点的平面坐标重合，所述石墨烯贴片的长边与三维空间坐标轴X轴的旋转角度为θ，所述石墨烯超表面各个位置处的反射相位分布通过下式进行计算：

其中，Φ(x,y)为每个位置处的反射相位，为每个位置处的方位角，l为拓扑模式的取值，x和y分别为横纵坐标位置。

2.根据权利要求1所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，所述基于全相位范围调节的石墨烯超表面的工作频率为1.5THz。

3.根据权利要求1所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，当所述石墨烯贴片在小于10THz频率工作时，所述石墨烯贴片的带内电导率σ_intra由以下公式计算得出：

其中，j为虚部单位，e为单位电荷、k_B为波尔兹曼常数、是约化普朗克常数、T为温度、Γ为石墨烯贴片的散射率、τ是弛豫时间、ω是角频率、μ_c为化学势。

4.根据权利要求3所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，T为300K、化学势μ_c＝0.64eV、弛豫时间τ＝14.6ps、石墨烯贴片的散射率为Γ＝1/(2τ)。

5.根据权利要求1所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，所述介质板中相邻两个介质板区块之间没有缝隙，所述金属地板中相邻两个金属地板区块之间没有缝隙。

6.根据权利要求1所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，所述介质板和金属地板的长度L均为294微米，介质板和金属地板的宽度为294微米，所述介质板的厚度为26微米、介电常数为3.75，所述金属地板3的厚度为1微米。

7.根据权利要求5所述的基于全相位范围调节的石墨烯超表面，其特征在于，所述介质板区块和金属地板区块的长度均为14微米，所述介质板区块和金属地板区块的宽度为14微米，所述介质板区块的厚度为26微米、介电常数为3.75，所述金属地板区块的厚度为1微米，所述石墨烯贴片的长度为13.39微米、宽度为3.2微米、厚度为1微米。