基于石墨烯超表面的效率可调太赫兹聚焦透镜

摘要

本文提出了一种基于石墨烯超表面的效率可调太赫兹聚焦透镜.该超表面单元结构由两层对称的圆形镂空石墨烯和中间介质层组成,其中镂空圆形中间由长方形石墨烯片连接.该结构可实现偏振转换,入射到超表面的圆偏振波将以其正交的形式出射,如左旋圆到右旋圆偏振转换.利用几何相位原理,通过旋转长方形条的方向,透射波会携带额外的附加相位并能满足2π 范围内覆盖.合适地排列石墨烯超表面的单元结构,以实现太赫兹聚焦透镜.仿真结果表明:通过改变石墨烯的费米能级,可以对超表面圆偏振转换幅度进行调节,进而超透镜的聚焦效率也可以动态调节.因此,这种基于石墨烯超表面的效率可调聚焦透镜不用改变单元结构的尺寸,只需通过改变费米能级便可实现,可以广泛地应用到能量收集、成像等太赫兹应用领域.