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公开(公告)号：CN114628910B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202210142609.7
申请日：2022-02-16
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明属于电磁超表面技术领域，具体为一种基于几何相位超表面的近场表面波远场复杂波前耦合器，由几何相位超表面和表面波本征区域拼接组成。超表面区域由具有二重旋转对称人工超构单元组成，通过设计其几何尺寸和旋转其方位角度，实现理论设计的辐射振幅和辐射相位分布；所述本征区域是由介质薄膜和金属薄膜组成的双层结构；该耦合器中心工作频率为12GHz,具有宽频特性，并且可以推广到其他频段。当表面波从本征区域传输至超表面区域时，不同位置处的人工微结构作为次波源可以在远场辐射出具有任意复杂波前分布的圆偏振电磁波，解决了传统耦合器在远场辐射调控中存在的非亚波长调控、多模式、效率低等难题。
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公开(公告)号：CN114609710B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202210142626.0
申请日：2022-02-16
Abstract: 本发明属于表面等离激元调控技术领域，具体为一种表面等离激元奇异折射与反射调控结构及其设计方法。本发明调控结构由具有不同等离子体共振频率的金属纳米薄膜对接而成。借助金属薄膜两侧SPP的电磁耦合，可以在工作频率处同时支持具有正群速度和负群速度两种不同的SPP模式，通过与另一块只支持正群速度SPP模式的金属薄膜对接，在两者界面处实现奇异折射与反射现象。现有技术中人们通常需要设计复杂人工亚波长微纳结构才能实现SPP奇异反射和折射效应，本发明结构只需采用天然均匀金属材料制成纳米薄膜即可，具有设计简单、易于制备、效应丰富等优势，有望应用于光学传感、光学超分辨，增强光与物质相互作用等微纳光学领域。
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公开(公告)号：CN114609710A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210142626.0
申请日：2022-02-16
Abstract: 本发明属于表面等离激元调控技术领域，具体为一种表面等离激元奇异折射与反射调控结构及其设计方法。本发明调控结构由具有不同等离子体共振频率的金属纳米薄膜对接而成。借助金属薄膜两侧SPP的电磁耦合，可以在工作频率处同时支持具有正群速度和负群速度两种不同的SPP模式，通过与另一块只支持正群速度SPP模式的金属薄膜对接，在两者界面处实现奇异折射与反射现象。现有技术中人们通常需要设计复杂人工亚波长微纳结构才能实现SPP奇异反射和折射效应，本发明结构只需采用天然均匀金属材料制成纳米薄膜即可，具有设计简单、易于制备、效应丰富等优势，有望应用于光学传感、光学超分辨，增强光与物质相互作用等微纳光学领域。
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公开(公告)号：CN114628910A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210142609.7
申请日：2022-02-16
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明属于电磁超表面技术领域，具体为一种基于几何相位超表面的近场表面波远场复杂波前耦合器，由几何相位超表面和表面波本征区域拼接组成。超表面区域由具有二重旋转对称人工超构单元组成，通过设计其几何尺寸和旋转其方位角度，实现理论设计的辐射振幅和辐射相位分布；所述本征区域是由介质薄膜和金属薄膜组成的双层结构；该耦合器中心工作频率为12GHz,具有宽频特性，并且可以推广到其他频段。当表面波从本征区域传输至超表面区域时，不同位置处的人工微结构作为次波源可以在远场辐射出具有任意复杂波前分布的圆偏振电磁波，解决了传统耦合器在远场辐射调控中存在的非亚波长调控、多模式、效率低等难题。
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公开(公告)号：CN116345172A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310020872.3
申请日：2023-01-06
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电磁超表面技术领域，具体为一种基于超表面的近场表面波面内波前调控器件。本发明调控器件由几何相位超表面和表面波本征区域拼接组成。超表面区域由具有二重旋转对称人工超构单元组成，通过设计其几何尺寸和旋转方位角度，实现理论设计的辐射相位分布；本征区域是由介质薄膜和金属薄膜组成的双层结构；该器件中心工作频率为12GHz,具有宽频工作特性，并且可以推广到其他频段。当表面波从本征区域传输至超表面区域时，不同位置处的人工微结构作为次波源在近场面内重新构建出具有任意复杂波前分布的表面波，解决了传统器件在近场面内传输调控中存在的大体积、非亚波长、多模式、效率低等难题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115079342A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210658638.9
申请日：2022-06-11
Applicant: 复旦大学
IPC: G02B6/122
Abstract: 本发明属于光场调控与光芯片技术领域，具体为一种基于几何相位超表面的表面等离激元片上光学器件耦合系统。本发明系统由SPP激发聚焦超表面和片上光学器件两个部分集合组成；首先根据几何相位原理，设计具有近似完美半波片性质的几何相位人工原子，并利用该人工原子进行空间旋转，排列成两维相位梯度超表面，使其将入射圆偏振光高效耦合为聚焦SPP；然后设计SPP片上波导，使其结构端面位于SPP聚焦点处，最终实现入射光高效耦合进SPP波导并进行传输调控。本发明是通过用激发光照射超表面，把三维激发光高效地耦合为二维的聚焦SPP并传输到远离激发光的位置，再高效耦合进入SPP波导中，具有高效率、高集成、无背景散射等优点。
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公开(公告)号：CN114442206A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210045545.9
申请日：2022-01-15
Applicant: 复旦大学
Inventor： 孙树林 , 潘威康 , 何琼 , 周磊 , 其他发明人请求不公开姓名
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明属于电磁超表面技术领域，具体为一种基于超表面的近场表面波高效率远场定向辐射耦合器。本发明耦合器由电磁几何相位超表面和表面波本征区域拼接组成；超表面区域由“H”型金属微结构‑介质薄膜‑金属薄膜的三明治结构单元沿x方向和Y方向延拓组成；本征结构为介质薄膜‑金属薄膜组成的双层结构。该器件的工作带宽为11‑14GHz，忽略损耗情况下理论极限工作效率为近100％。该定向辐射耦合器件可以推广到其他工作频段。本发明核心设计理念是利用几何相位来实现横磁表面波‑圆偏振电磁波辐射调控，本发明的表面波‑传输波耦合器与传统耦合器相比，解决了传统耦合器存在多模式的问题，也突破了传统耦合器只能实现TM偏振远场传输波的问题。
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公开(公告)号：CN110165416B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201910552466.5
申请日：2019-06-25
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电磁特异介质超表面技术领域，具体为一种基于梯度超表面的电磁波完美吸收和异常偏折双功能器件。本发明的双功能器件是一种电磁特异介质超表面，由特异介质单元即原胞沿轴方向轴方向二维延拓得到；特异介质单元为“金属微结构/电介质/金属衬底”三明治结构体系，介质层的厚度和介电常数之间满足特定的关系；引入针对于圆偏入射光的反射相位梯度、入射角这个自由度，通过设计反射相位梯度和工作频率，以实现特定角度完美吸收和特定角度异常偏折双功能。本发明利用几何相位机理，将各种偏振的电磁波均转化为表面波并将其吸收，具有偏振不依赖、体系超薄、设计简单等优点。
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公开(公告)号：CN110165416A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910552466.5
申请日：2019-06-25
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电磁特异介质超表面技术领域，具体为一种基于梯度超表面的电磁波完美吸收和异常偏折双功能器件。本发明的双功能器件是一种电磁特异介质超表面，由特异介质单元即原胞沿轴方向轴方向二维延拓得到；特异介质单元为“金属微结构/电介质/金属衬底”三明治结构体系，介质层的厚度和介电常数之间满足特定的关系；引入针对于圆偏入射光的反射相位梯度、入射角这个自由度，通过设计反射相位梯度和工作频率，以实现特定角度完美吸收和特定角度异常偏折双功能。本发明利用几何相位机理，将各种偏振的电磁波均转化为表面波并将其吸收，具有偏振不依赖、体系超薄、设计简单等优点。
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公开(公告)号：CN106168688B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201610815676.5
申请日：2016-09-08
Applicant: 复旦大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明属于表面等离激元耦合器技术领域，具体为一种圆偏光入射下耦合方向可调的表面等离激元耦合器。本发明耦合器由两个相同结构和大小的本征区域拼接在激发区域的左右两边而组成；本发明利用PB几何相位原理构造出梯度超表面作为激发区域，它对入射圆偏光总波矢的反射相位梯度,从而将入射波变为SW(表面波)；同时设计与激发SW模式相匹配的本征区域，使得激发区域形成的SW能高效的导引到本征区域形成传播SPP。基于几何相位原理的反射相位梯度的方向依赖于入射圆偏光的手性，该装置在SPP耦合方向可调，模拟耦合效率约90%，实验耦合效率约85%，SPP耦合方向的手性依赖性质得以验证。相较传统SPP耦合装置，本发明具有系统简单、效率高、方向可调等优点。
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