[发明专利]一种能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料

说明书

本发明公开了一种能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料，其特征在于，包括：衬底和正方形金属单元结构，所述正方形金属单元结构印刷在衬底上，所述正方形金属单元结构包括四个形状尺寸相同的等腰直角三角形金属器件和四个形状尺寸相同金属棒，四个等腰直角三角形金属器件按十字型对称排列且围成正方形，每相邻两个直角三角形金属器件的间距相同，四个金属棒分别与等腰直角三角形金属器件的斜边平行放置，每个等腰直角三角形金属器件与金属棒之间的间距相同。本发明的超材料结构对入射波的偏振方向不敏感，具有很大的实际应用意义。

技术领域

本发明属于超材料技术领域，具体涉及一种能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料及其制备方法。

背景技术

电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency)EIT是一种量子干涉效应，基于原子能级和外加光场的相干作用，可以产生很窄光谱的增强透过现象。这种增强透过现象可以导致光子速度的极大降低，从而在光学非线性、调制器、传感器等领域中具有广阔的应用前景。超材料由于具有比天然材料大几个数量级的极化控制能力和超薄的厚度，已经越来越多地被用于电磁波的极化特性调控。

超材料结构主要包括：

一维的超材料结构，例如使用在基板上放置微带线和谐振开口环的组合，它们之间的耦合引起的类电磁感应透明效应，该结构只有固定的两个端口，只能针对特定方向和频率段的入射波产生效果，其实际应用范围比较小。

二维的平面超材料结构，针对垂直入射的入射波可以实现类电磁感应透明效应，例如开口环和金属棒组合的周期结构，但是此类结构对入射波的偏振方向极为敏感，偏振方向的轻微变化都会引起透明窗口的大幅度改变，在实际应用中大大的受到了抑制。

因此，设计一种能实现对入射波的偏振方向不敏感的类电磁感应透明的超材料结构具有很大的实际应用意义

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料，其特征在于，包括：衬底和正方形金属单元结构，所述正方形金属单元结构印刷在衬底上，所述正方形金属单元结构包括四个形状尺寸相同的等腰直角三角形金属器件和四个形状尺寸相同金属棒，四个等腰直角三角形金属器件按十字型对称排列且围成正方形，每相邻两个直角三角形金属器件的间距相同，四个金属棒分别与等腰直角三角形金属器件的斜边平行放置，每个等腰直角三角形金属器件与金属棒之间的间距相同。

优选地，所述衬底为正方形。

优选地，所述衬底为相对介电常数ε＝4.3、厚度为1mm、尺寸为20mm*20mm的FR-4。FR-4是一种由环氧树脂、填充剂和玻璃纤维组成的复合材料，因为电绝缘性能稳定、价格低廉等优点，所以经常被用来制作微波基板。

优选地，所述等腰直角三角形金属器件与金属棒的材料均采用采用纯铜，电导率为5.96×10⁷S/m，厚度为0.035mm，宽度为0.3mm。

优选地，所述等腰直角三角形金属器件的直角边长度为6.0mm，金属棒长度为7.92mm，相邻等腰直角三角形金属器件直角边的间距为1.0mm，金属棒与等腰直角三角形金属器件的斜边的间距为0.549mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明是一种二维结构，只要是面对垂直入射的电磁波都能发挥其作用。且是对入射波的偏振方向不敏感的超材料结构。在面对垂直入射的电磁波波的偏振方向发生改变时，所能产生的电磁感应透明效应基本保持稳定，透明窗口几乎不会受到影响。

附图说明

图1为本发明的能实现偏振无关的类电磁感应透明效应的超材料的结构图。