利用全介电超材料来操纵光的偏振态

极化是电磁波的基本特性之一。它可以在灵敏的测量和信号传输中传达有价值的矢量信息，是环境监测、生物医学和海洋探索等各个领域有前途的技术。特别是在太赫兹频率范围内，传统的器件设计方法和结构只能实现有限的性能。为高带宽太赫兹波设计高效的调制器器件是一项重大挑战。

由中国天津大学的Liang Wu教授领导的研究人员一直在全介电超材料领域进行实验，特别是利用这些材料及其结构设计在太赫兹频率范围内实现有效的宽带偏振转换。

他们提出了一种十字形微结构超材料，用于在太赫兹频率范围内实现交叉极化转换和线性到圆偏振转换。该研究题为“高效宽带透射太赫兹偏振转换器的全硅设计”，发布在《光电子学前沿》上。

在1.00至2.32 THz的宽频率范围内，交叉线性波的平均转换效率超过80%，最高转换效率峰值达到令人印象深刻的99.97%。此外，所采用的结构有助于从线性偏振到圆偏振的转换，在0.85 THz处的椭圆度为1。

研究人员的这项工作也为设计其他能够宽带、高效和多极化模式的超材料提供了宝贵的见解。