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专利号: 2023115421163
申请人: 重庆邮电大学空间通信研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,包括:SiO2衬底层和与衬底层的一表面固定连接的结构层;

所述结构层由周期性排布的M个相同的结构单元组成;

所述结构单元包括:纵向排布的第一超原子单元和第二超原子单元;

所述第一超原子单元有N个等距离横向排布的第一长方体型Sb2Se3超原子;

所述第二超原子单元有N个等距离横向排布的第二长方体型Sb2Se3超原子;

从左向右,第一超原子单元中每一个第一长方体型Sb2Se3超原子相对前一个第一长方体型Sb2Se3超原子按顺时针旋转角度Δα,以使得第一超原子单元中最后一个第一长方体型Sb2Se3超原子相对于第一个第一长方体型Sb2Se3超原子转动180°;

从左向右,第二超原子单元中每一个第二长方体型Sb2Se3超原子相对前一个第二长方体型Sb2Se3超原子按逆时针旋转角度Δα,以使得第二超原子单元中最后一个第二长方体型Sb2Se3超原子相对于第一个第二长方体型Sb2Se3超原子转动180°。

2.根据权利要求1所述的一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,所述第一长方体型Sb2Se3超原子的高和第二长方体型Sb2Se3超原子的高相同,所述第一长方体型Sb2Se3超原子的长和宽分别与第二长方体型Sb2Se3超原子长和宽不同。

3.根据权利要求1所述的一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,所述第一长方体型Sb2Se3超原子的长度、宽度和高度分别为280nm、410nm和

850nm,所述第二长方体型Sb2Se3超原子的长度、宽度和高度分别为140nm、350nm和850nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,当第一长方体型Sb2Se3超原子处于非晶态时,当左旋或右旋圆偏振光入射到所述第一长方体型Sb2Se3超原子上时,透射光转变为右旋或左旋圆偏振光;当第一长方体型Sb2Se3超原子处于晶态时,当左旋或右旋圆偏振光入射到所述第一长方体型Sb2Se3超原子上时,透射光仍为左旋或右旋圆偏振光;第二长方体型Sb2Se3超原子处于非晶态时,左旋或右旋圆偏振光入射到所述第二长方体型Sb2Se3超原子上时,透射光仍为左旋或右旋圆偏振光;当第二长方体型Sb2Se3超原子处于晶态时,左旋或右旋圆偏振光入射到所述第二长方体型Sb2Se3超原子上时,透射光转变为右旋或左旋圆偏振光;所述超表面在垂直的圆偏振光入射下,透射的圆偏振光遵循广义的斯涅耳定律。

5.根据权利要求3所述的一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,超表面的入射与透射规律通过广义的斯涅尔定律进行计算:其中,θt表示折射光的折射角度,θi表示入射光的入射角度,Δα为相邻超原子之间的旋转角度,nt为透射介质的有效介电常数,ni为入射介质的有效介电常数,k0为自由空间波矢,x为表示第一超原子单元和第二超原子单元中相邻超原子之间的间隔距离。

6.根据权利要求3所述的一种基于几何相位的Sb2Se3‑SiO2可重构光束切换超表面,其特征在于,超表面按照波长1550nm设计。