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含双曲超材料一维光子晶体中的红移间隙

DOI：10.1103/PhysRevApplied.10.064022 期刊：Physical Review Applied 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 在传统的全介质一维光子晶体（1DPCs）中，对于横磁（TM）和横电（TE）两种偏振模式，随着入射角增大，光子带隙会向短波长方向移动（蓝移）。我们基于超常波矢色散特性，在由交替排列的超材料（HMMs）与介质构成的一维光子晶体中，通过理论推导和实验验证实现了TM偏振模式的红移带隙——该超材料通过亚波长晶胞结构的二氧化钛与银层叠仿制而成。但TE偏振模式的带隙仍保持蓝移特性。因此，这类带隙边缘可用于实现高效宽角偏振选择。我们在365纳米波长下，成功实现了50°至80°入射角范围的高效偏振选择。
作者： Feng Wu，Guang Lu，Zhiwei Guo，Haitao Jiang，Chunhua Xue，Minjia Zheng，Chaoxin Chen，Guiqiang Du，Hong Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究含双曲超材料的TM偏振一维光子晶体中红移间隙的实现及其在高效率宽角偏振选择中的应用。

研究成果

该研究基于超材料（HMMs）的异常波矢色散特性，成功证实了一维光子晶体（1DPCs）中针对TM偏振实现红移带隙的现象。对于TE偏振，这些带隙则呈现蓝移特性，从而实现高效宽角偏振选择。在70°入射角下，最高偏振选择比达到27.6。本研究为设计高效宽角偏振选择器提供了新型物理机制。

研究不足

由于所制备样品的一型超常材料波长范围较窄，长波隙边缘的TM偏振未呈现红移特性。受银层损耗影响，TM与TE偏振的吸收率较高，导致透射率较低。

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