一種偏振不敏感導模諧振品質因子可調超材料諧振裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及超材料技術領域，尤其設及一種超材料諧振裝置。
【背景技術】
[0002] 超材料是一種人工設計制作的亞波長周期性金屬諧振結構材料。由于人工設計制 作的超材料能夠非常容易操控電磁波的響應，并獲得自然介質不能獲得的特性(如負折射、 超透鏡、隱身衣等)而受到人們的廣泛重視。尤其是廣泛報道研究的平面超材料器件、傳感 及光譜成像等領域具有非常重要的應用。然而，很多超材料結構對偏振敏感。
[0003] 光柵導模諧振是由于電磁波禪合進波導而形成的，其能量局限于波導內，克服了 超材料諧振單元金屬的歐姆損耗和福射損耗，且能很大程度地限制諧振能量的泄漏，使其 可W具有很高的品質因數(Q值）。但是由于超材料結構的復雜性、參數的多樣性，不同結構 的光柵效應區別較大，影響導模諧振峰的峰寬和幅值等結果。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種偏振不敏感導模諧振品質因子可 調超材料諧振裝置，不僅使導模諧振對偏振不敏感，而且提高其諧振品質因子。
[0005] 為解決上述問題，本發明實施例提供如下技術方案：
[0006] -種偏振不敏感導模諧振品質因子可調超材料諧振裝置，包括：
[0007] 平板波導，所述平板波導包括第一介質層、第二介質層W及位于所述第一介質層 和第二介質層之間的第=介質層，其中，所述第一介質層和第二介質層的折射率均小于所 述第=介質層的折射率；
[000引位于所述平板波導表面的由金屬諧振單元組成的超材料。
[0009] 進一步的，諧振單元與波導層厚度方向垂直的面沿X、Y方向的周期均為2d。
[0010] 進一步的，所述諧振單元包括四個金屬諧振環，即第一金屬諧振環，第二金屬諧振 環，第=金屬諧振環，第四金屬諧振環，且第一金屬諧振環和第四金屬諧振環關于原點對 稱，第二金屬諧振環和第=金屬諧振環關于原點對稱，并且第一金屬諧振環和第二金屬諧 振環邊長不等，同一諧振單元中相鄰金屬諧振環的中屯、距離為d。
[0011] 進一步的，所述金屬諧振環的邊長取值范圍是(0，d)。
[0012] 進一步的，所述金屬諧振環的形狀相同。
[0013] 進一步的，所述金屬諧振環可存在開口。
[0014] 進一步的，所述第一介質層為空氣層或半導體材料層或介質材料層或聚合物材料 層;所述第二介質層為空氣層或半導體材料層或介質材料層或聚合物材料層;所述第=介 質層為半導體材料層、介質材料層或聚合物材料層。
[0015] 所述超材料諧振裝置的導模諧振品質因子可調，特征在于：
[0016] 改變第一金屬諧振環和第二金屬諧振環邊長的差值，可W對導摸諧振品質因子進 行調節。
[0017] 與現有技術相比，上述技術方案具有W下優點：
[0018] 本發明首次提出通過改變第一金屬諧振環和第二金屬諧振環的尺寸來調節導模 的特性，且諧振裝置對偏振不敏感。此外，還可通過調節導模諧振和超材料偶極諧振的相互 作用，實現電磁感應透明化IT)。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明 的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據 運些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本發明一個具體實施例所提供超材料諧振單元的示意圖。
[0021] 圖2為所述第=介質層的厚度為50微米、介電常數為3.5時，所述諧振單元沿X方向 的周期Px為320微米，沿Y方向的周期Py為320微米；四個金屬諧振環均為正方形金屬環，金 屬為銅，厚度為200納米，線寬為10微米，邊長為al = 140微米，曰2二100微米，曰3二100微米， 曰4二140微米，根據有限元法計算得到的在0.2T化-1.2THz范圍內的透射率譜曲線示意圖。
[0022] 圖3為調整四個金屬諧振環的邊長分別為140微米，60微米，60微米，140微米時， TMo導模諧振峰與偶極諧振峰相互作用產生EIT。
【具體實施方式】
[0023] 正如【背景技術】部分所述，如何提高諧振品質因子和使其偏振不敏感成為本領域技 術人員亟待解決的技術問題。
[0024] 有鑒于此，本發明實施例提供了一種偏振不敏感導模諧振品質因子可調超材料諧 振裝置，包括：
[0025] 平板波導，所述平板波導包括第一介質層、第二介質層W及位于所述第一介質層 和第二介質層之間的第=介質層，其中，所述第一介質層和第二介質層的折射率均小于所 述第=介質層的折射率；
[0026] 位于所述平板波導表面的由金屬諧振單元組成的超材料，所述諧振單元包括四個 金屬諧振環，相鄰諧振環之間的距離為d。
[0027] 本發明實施例所提供的超材料諧振裝置包括平板波導和位于所述平板波導表面 的類光柵結構，所述類光柵結構由超材料諧振單元構成，諧振單元有四個金屬諧振環。該諧 振裝置的超材料結構實際上也是一個廣義的二維光柵結構，具有類似于光柵的衍射功能， 即可W把諧振裝置看作沿兩個對角線方向延伸的光柵，光柵周期為2d/實現±45度斜 光柵的效應，滿足超材料包層平板波導相位匹配條件的電磁波禪合進波導產生導模諧振。 并且，超材料諧振單元沿X、Y方向的周期均為2d，諧振單元中屯、對稱，所W此結構對偏振不 敏感。通過改變超材料諧振單元的結構參數來調節光柵強度，可實現導模諧振強度和Q值的 控制。
[0028] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0029] 在W下描述中闡述了具體細節W便于充分理解本發明。但是本發明能夠