[实用新型]一种高频偏振信号转换装置

说明书

本实用新型提供了一种高频偏振信号转换装置，包括金属板、绝缘板、金属圆环，所述绝缘板被所述金属板和所述金属圆环夹于中间；所述金属板及所述绝缘板均为正方形；所述金属圆环的圆心位于所述正方形的对角线的交点；所述金属圆环具有两个缺口，所述金属圆环的两个缺口以所述正方形的对角线为对称轴对称分布。本实用新型提供了一种高频偏振信号转换装置，通过优化超表面结构，能够实现较宽的工作带宽。

技术领域

本实用新型涉及光通信和信息处理技术领域，尤其是涉及一种高频偏振信号转换装置。

背景技术

太赫兹技术在光谱、成像、安全检查、通信等领域具有重要的应用价值，因此对如偏振转换器、滤波器、分束器等太赫兹功能器件的研究逐渐成为了热点。

偏振转换器是一种调节电磁波偏振态的功能器件，传统的偏振转换器件是利用二色性晶体或半波片来实现，限于晶体特性，偏振器件存在转换率低、带宽窄等问题。超表面可以通过人工设计的微结构单元，实现自然材料无法具有的物理特性，从而可以对电磁波的偏振和相位进行控制，如何进行结构设计，使得偏振转换器实现更宽带宽、更高转换率成为了研究的热点。当入射角和偏振角在一定范围内变化时，偏振转换器对信号的转换性能会受到影响，进而使转换器的使用受限，通过研究入射角和偏振角变化对偏振转换率的影响，可以使偏振转换器具有更广的应用价值和更高的适应性。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种高频偏振信号转换装置，通过优化超表面结构，能够实现较宽的工作带宽。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种高频偏振信号转换装置，包括金属板、绝缘板、金属圆环，所述绝缘板被所述金属板和所述金属圆环夹于中间；所述金属板及所述金属圆环的厚度均为0.2μm且材质为金；

所述金属板及所述绝缘板均为边长为100μm的正方形；

所述金属圆环的圆心位于所述正方形的对角线的交点；所述金属圆环具有两个缺口，所述金属圆环的两个缺口以所述正方形的对角线为对称轴对称分布；所述金属圆环以所述两个缺口的连线为对称轴对称分成第一半圆环和第二半圆环，所述第一半圆环和所述第二半圆环的圆心角均为150度；所述金属圆环的外半径为34.5μm，内半径为29.5μm；

所述绝缘板的材质为二氧化硅，以及所述绝缘板的厚度为44.5μm。

本实用新型的一种实施方式为，所述金属圆环的外半径为35μm，内半径为 28μm。

本实用新型的一种实施方式为，所述金属圆环的外半径为35μm，内半径为 30μm；所述绝缘板的厚度为46μm。

本实用新型的一种实施方式为，所述金属板及所述绝缘板均为边长为110μm 的正方形。

此外，本实用新型实施例提供了一种高频偏振信号转换装置，由若干如上所述的高频偏振信号转换装置周期性排列而成。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

本实用新型提供一种高频偏振信号转换装置，通过优化超表面结构，在偏振转换率为80％情况下，本实用新型的高频偏振信号转换装置能够在 0.4934-1.883THz频率范围内，带宽为1.39THz，将太赫兹入射线偏振波的偏振方向旋转90度。同时，当太赫兹波在0至20度的入射角度入射时，所述高频偏振信号转换装置在0.4934-1.883THz频率范围内的偏振转换率达到70％以上，相比起现有技术，本实用新型的高频偏振信号转换装置能够适应更宽的入射角角度范围同时保证高偏振转换率；而且，当频率在0.4934-1.883THz，偏振角在-10度至10度之间时，本实用新型的高频偏振信号转换装置的偏振转换率大于70％。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种高频偏振信号转换装置的结构的正面视图；