特異介質表面對表面波的調控研究

特異介質表面對表面波的調控研究

《特異介質表面對表面波的調控研究》是依託寧波大學,由湯世偉擔任負責人的國家自然科學基金資助青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:特異介質表面對表面波的調控研究
  • 依託單位:寧波大學
  • 項目負責人:湯世偉
  • 項目類別:青年科學基金項目
項目簡介,結題摘要,

項目簡介

特異介質表面是由超薄亞波長人工微結構組成的非均勻表面,通過對結構的透射或反射相位分布的特殊設計,可以任意實現對於電磁波動量、自旋角動量(偏振)和軌道角動量等的調控,更重要的是特異介質表面還可以將傳播波轉換為表面波。近幾年的研究發現,表面波具有特殊的橫向動量和角動量,並具有特殊的自旋霍爾效應,因此實現對表面波的調控就顯得尤為重要和緊迫。申請人擬利用自身多年來在特異介質研究方面的工作積累,結合理論、模擬、製備和實驗來研究特異介質表面對表面波(或表面電漿激元)的調控。為此我們將開展如下研究:(1)理論設計和實驗製備出真實的特異介質表面對表面波的動量、自旋角動量的進行調控,實現具有特殊偏振的表面波及自旋霍爾效應等;(2)利用捲曲的特異介質表面,實現對表面波的軌道角動量的調控,從而可以進一步調控表面波的自旋軌道耦合等效應。

結題摘要

特異介質表面是由超薄亞波長人工微結構組成的非均勻表面,通過對結構的透射或反射相位分布的特殊設計,可以任意實現對於電磁波動量、自旋角動量和軌道角動量等的調控。眾所周知,在單個設備中實現多種多樣化的功能對於電磁集成至關重要。我們首先提出並設計了多種高效的雙功能特異介質表面,進一步的,我們還設計並實驗驗證了三功能的特異介質表面。我們還整理了一篇關於多功能特異介質的綜述文章。另外,由於渦旋光束攜帶軌道角動量,因此渦旋光束髮生器有望提高傳輸數據速率並擴大通信容量。基於特異介質表面,我們分別實現了高效的、寬頻的渦旋光束髮生器,並設計了一種雙模式的渦旋光束髮生器。基於以上的研究,我們將特異介質表面和微管諧振腔結合起來,還研究了這種新型諧振腔的特殊性質,並實現了對表面波軌道角動量的控制,為進一步實現表面波的自旋和軌道角動量耦合奠定一些理論基礎。

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