Independent control of differently-polarized waves using anisotropic gradient-index metamaterials.
Independent control of differently-polarized waves using anisotropic gradient-index metamaterials.
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使用各向异性梯度折射率超材料独立控制不同偏振波
DOI：
10.1038/srep06337
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发表时间：
2014-09-18
影响因子：
4.6
通讯作者：
Cui TJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma HF;Wang GZ;Jiang WX;Cui TJ
我们提出了一种各向异性梯度折射率（GRIN）超材料，可用于独立控制不同偏振波。我们证明，由这种各向异性GRIN超材料制成的两个三维（3D）平面透镜能够对垂直（或水平）偏振进行任意光束偏转，但对水平（或垂直）偏振没有响应。然后，通过设计各向异性GRIN平面透镜，垂直和水平偏振波被分离和独立控制，以偏向任意不同的方向。我们使用这种特殊的超材料对透镜进行了实验验证，它同时具有电和磁响应，以达到近似相等的介电常数和磁导率。因此，GRIN 平面透镜和空气之间获得了良好的阻抗匹配。正如数值模拟中所观察到的，测量结果表明不同偏振波的独立控制具有良好的性能。
We propose a kind of anisotropic gradient-index (GRIN) metamaterials, which can be used to control differently-polarized waves independently. We show that two three- dimensional (3D) planar lenses made of such anisotropic GRIN metamaterials are able to make arbitrary beam deflections for the vertical (or horizontal) polarization but have no response to the horizontal (or vertical) polarization. Then the vertically- and horizontally-polarized waves are separated and controlled independently to deflect to arbitrarily different directions by designing the anisotropic GRIN planar lenses. We make experimental verifications of the lenses using such a special metamaterial, which has both electric and magnetic responses simultaneously to reach approximately equal permittivity and permeability. Hence excellent impedance matching is obtained between the GRIN planar lenses and the air. The measurement results demonstrate good performance on the independent controls of differently-polarized waves, as observed in the numerical simulations.
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