基于级联纳米微结构的片上定向整流超表面及其设计方法

摘要

本发明公开了一种基于级联纳米微结构的片上定向整流超表面及其设计方法，具有定向整流功能的片上超表面能实现对多个入射角(±20°内)的表面波的整流，使其都沿法线方向(0°)传输和传播，形成类似零折射率材料的性能。这种片上整流超表面由银基底层‑二氧化硅波导层‑半椭圆形和等腰梯形银纳米结构层构成，半椭圆形结构和等腰梯形结构通过相互作用产生的表面等离子体共振及其诱导的相位梯度实现对表面波的操控。设计片上整流超表面的具体方法为：同时优化半椭圆形结构尺寸、等腰梯形结构的大小边尺寸，以及半椭圆层和等腰梯形层之间的距离，使其在尽可能大的的斜入射角度下实现整流功能。