《基於超材料的紅外偏振調控器原理研究》是依託重慶大學，由喻洪麟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於超材料的紅外偏振調控器原理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：喻洪麟
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
紅外偏振調控技術在控制雷射光束質量、增強光譜儀探測靈敏度、提高偏振成像質量、識別真偽、強化光電對抗能力等方面具有廣闊的套用前景。目前關於紅外偏振調控的研究，尤其是實現納米尺度上對光偏振態的調控，仍然是一個具有挑戰性的任務。該項研究受結構設計與研製方法等因素制約，在增強調控效率和拓展操縱頻寬等方面還需要深入研究。超材料具有豐富的電磁回響特徵和靈活的光束調控能力，本課題提出設計由多層金屬和介質形成的Fabry-Perot腔超材料結構，提高和拓展對電磁波束的調控能力，同時實現紅外波段位相和偏振的高效、靈活調控。基於提出的這種對紅外波段光束偏振調控的新方法，課題將在納米尺度上同時研究對光束偏振方向的控制和位相調製，從而獲得所需偏振態的紅外偏振光，最後實現一種基於這種新型超材料結構的高效紅外偏振調控器。該項工作的研究對推動紅外偏振調控、超靈敏探測、微納光電集成、光通信等技術的發展具有重要意義。
結題摘要
紅外偏振調控技術在控制雷射光束質量、增強光譜儀探測靈敏度、提高偏振成像質量、識別真偽、強化光電對抗能力等方面具有廣闊的套用前景。然而，目前關於紅外偏振調控的研究，尤其是實現納米尺度上對光偏振態的調控，受結構設計與研製方法等因素制約，在紅外偏振調控器原理和設計等方面還需要深入研究。針對上述問題，重慶大學光電技術及系統教育部重點實驗室，在國家自然科學基金的資助下（項目批准號：61575032），提出一種利用超材料對紅外波段的光束進行偏振調控原理，此基礎上，重點圍繞超材料紅外偏振調控原理、設計方法、工藝製備技術以及性能表征中存在的關鍵科學問題與技術難點開展了較為深入而系統的研究。已較好的完成預期研究目標，取得以下研究成果： （1）通過研究分析超材料的結構形式、方向位置和幾何參數變化對電磁波偏振的影響規律，並結合嚴格電磁分析理論，建立了典型結構單元對電磁波偏振數理模型；針對特定的偏振調控需求，開展了多種超材料單元電磁調控原理驗證，為實現基於超材料的紅外位相和偏振的高效、靈活調控原理研究，提供了重要理論參考依據。（2）在建立超材料電磁調控數理模型及電磁分析研究基礎上，開展了超材料紅外偏振調控器件設計研究，針對不同的入射偏振光及紅外偏振調控需求，設計了多種功能的紅外偏振調控器，為超材料電磁波束器件的設計提供了重要參考。（3）在仿真基礎上，開展了超材料高性能紅外偏振器的製備。重點針對超材料在紅外波段偏振調控器件難以加工的問題，探索出紅外波段偏振調控器件加工的新方法和新工藝。（4）針對設計的紅外偏振調控器開展了性能表征研究，搭建了實驗測試系統，進行了紅外偏振調控特性表征。該研究拓寬了超材料紅外偏振調控器的原理研究，對推動超材料電磁調控器設計和製備方法的進步、超材料偏振調控器件的實用化進程、以及微納光電集成、光通信等技術的發展具有重要意義。在國內外權威期刊和國際學術會議上發表高質量學術論文19篇，其中SCI檢索15篇，EI檢索2篇；申請中國發明專利2件，獲權2件；培養碩士生5人，其中3人已畢業；培養博士研究生5人，其中4人已畢業。
