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专利号: 2025107964294
申请人: 江西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,所述超表面由周期排列的若干超表面单元(10)组成,每一所述超表面单元(10)自上而下依次为金属结构层(100)、中间介质层(200)和金属反射层(300);其中,所述金属结构层(100)包括:两个同心设置的金属开口环,通过分别控制旋转两个所述金属开口环的旋转角度以生成不同频点的不同拓扑荷数的涡旋波束,通过调控两个所述金属开口环之间的电磁耦合以实现基于每一金属开口环的单一旋转来控制不同频段处的相位,所述金属开口环包括:第一金属开口环(110),设置于所述中间介质层(200)上,所述第一金属开口环(110)的开口角度范围为30°~60°,外径为21μm~25μm,内径为16μm~20μm;

第二金属开口环(120),设置于所述第一金属开口环(110)外侧,且与所述第一金属开口环(110)圆心相同,所述第二金属开口环(120)的开口角度范围为30°~60°,外径为46μm~50μm,内径为41μm~45μm;

通过分别控制旋转两个所述金属开口环的旋转角度以生成不同频点的不同拓扑荷数的涡旋波束,具体为:在旋转第一金属开口环(110)时,在1.35THz频段生成拓扑电荷为‑1的涡旋波束;

在旋转第二金属开口环(120)时,在0.47THz频段生成拓扑电荷为3的涡旋波束。

2.根据权利要求1所述的基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,所述超表面单元(10)的排列周期为p=110μm~120μm,其中,所述金属结构层(100)和所述金属反射层(300)的厚度均不小于0.2μm;

所述中间介质层(200)的厚度范围为75μm~125μm。

3.根据权利要求1所述的基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,在每一超表面单元(10)中,所述两个金属开口环的圆心与中间介质层(200)、金属反射层(300)的几何中心均位于同一垂直线上。

4.根据权利要求3所述的基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,所述中间介质层(200)为聚酰亚胺,相对介电常数为3.5,正切损耗的范围为0.001~0.005。

5.根据权利要求1所述的基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,所述金属结构层(100)和金属反射层(300)的材质相同。

6.根据权利要求5所述的基于双频段错位超表面的太赫兹涡旋相位板,其特征在于,所述材质为金、银、铜、铝中的任意一种。