基于超材料表面的电波操控及新型结构设计

目录

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致谢

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2.1 超表面的起源

1.2.2 超表面在微波领域的发展

1.2.3 超表面在光学领域的发展

1.2.4 超表面理论与应用的完善

1.3.1 极化转换器概述

1.3.2 透射型线圆极化转换器的发展

1.3.3 反射型线圆极化转换器的发展

1.3.4 基于类Fabry-Perot腔的不对称传输

1.4 主要内容与章节介绍

2 极化调控基本理论

2.1 各项异性介质中的电磁场

2.2 电磁波的三种极化形式

2.2.1 线极化波

2.2.2 圆极化波

2.2.3 椭圆极化波

2.3 偏振控制的分析方法

2.3.1 琼斯矢量与传输矩阵

2.3.2 斯托克斯矢量与穆勒矩阵

2.4 偏振器的光学活性

2.4.1 偏振选择性

2.4.2 旋光性

2.4.3 非对称传输

2.5 超表面的设计、加工、测试

2.6 本章小结

3 反射型线圆极化转换器的设计

3.1 引言

3.2 偶极子谐振器的线圆转换原理

3.3.1 仿真设置与结构设计

3.3.2 线圆极化转换性能分析

3.3.3 结构参数对转换性能的影响

3.3.4 极化调控机理分析

3.4 本章小结

4 透射型线圆极化转换器的设计

4.1 引言

4.2 传输型线圆偏振转换原理

4.3 双频平面手性转换器

4.3.1 仿真设置与结构设计

4.3.2 线圆极化转换性能分析

4.3.3 转换器的功能可拓展性分析

4.3.4 偏振调控的物理机制

4.3.5 样品的制备与测试分析

4.4 基于类法布里-罗特腔的三频转换器

4.4.1 仿真设置与模型合理性分析

4.4.2 透射转换性能分析

4.4.3 结构参数调谐与性能优化

4.4.4 转换机理分析

4.4.5 测试性能对比分析

4.5 本章小结

5 自互补式透反射双重线圆转换器的设计

5.1 引言

5.2 自互补超表面的偏振调控原理

5.3 自互补金属曲折线极化转换器

5.3.1 自互补曲折线超表面的表面阻抗模型

5.3.2 数值仿真分析

5.3.3 加载介质层对性能的影响

5.4 基于分形二聚体的超多频转换器

5.4.1 二聚体模型与仿真分析

5.4.2 转换机制分析

5.4.3 斜入射对转换性能的影响

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

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