《特異介質表面對電磁波的調控研究》是依託復旦大學，由孫樹林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：特異介質表面對電磁波的調控研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫樹林
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電磁特異介質是由亞波長“人工原子”按照特定排序組合而成的複合功能材料，其對電磁波具有強大的調控能力。最近，特異介質表面廣受關注，它是由超薄亞波長人工原子組成的非均勻系統，通過對人工原子透射或反射相位分布的特殊設計，特異介質表面原則上可以任意調控電磁波波前，諸如拓展斯涅耳定律在內的一系列奇異效應得以實現，另外特異介質表面具有設計製備簡單、厚度超薄、損耗小、頻頻寬等優點。根據本領域研究現狀並結合自身基礎，申請人計畫結合理論分析、數值模擬和實驗測量開展以下研究：（1）特異介質表面對電磁波輻射波前的調控，包括複雜波前器件，高效全息成像，以及特異介質表面吸波器；（2）特異介質表面對電磁波傳播模式的任意調控，實現從傳輸波-表面波-傳輸波的任意調控。
結題摘要
本項目主要研究電磁超表面實現對電磁波的輻射波前及電磁模式進行自由調控，取得了以下幾方面的成果：1、提出集成透射式超表面與等離激元金屬來組成表面等離激元耦合器的新思路，它解決了以往耦合器中不可避免存在反射損耗和解耦合損耗的難題；2、理論分析確定了以往幾何相位超表面耦合器中工作效率低的關鍵原因，實驗實現了近100%效率的手性調控的表面等離激元激發；3、基於瓊斯矩陣分析確定了決定幾何相位超表面工作效率的理論條件，在全反射式系統和全透射式系統兩種不同構架下，實驗實現了高效率光子自旋霍爾效應、渦旋光束激發、電磁偏振態檢測等效應及套用；4、將超表面的概念從三維遠場推廣至兩維近場，實現了表面波所滿足的廣義斯涅耳反射定律、表面波點聚焦等效應；5、利用各向異性超表面實現偏振控制的雙功能電磁調控，基於可調超表面實現了寬頻漫反射、消色差稜鏡、動態調控電磁波手性等效應。在本項目資助下，共發表18篇論文，總影響因子92.3，包括1篇Light: Science & Applications、1篇ACS Photonics、2篇Advance Optical Materials, 1篇Physical Review Letters、3篇Physical Review Applied, 1篇Physical Review B, 4篇Scientific Reports等，論文共被SCI引用151次，1篇論文入選ESI高被引論文；項目負責人作為第二完成人獲得“2016年度上海市自然科學一等獎”；2次擔任國際會議程式委員會成員，3次在PIERS等會議上組織主題分會，19次在SPIE Optics+Photonics等國際會議上做邀請報告。
