[发明专利]基于对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法

说明书

本发明涉及一种基于对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法，通过在对称性破缺超表面中引入开关二极管，利用外加偏压调控明单元电偶极谐振模式，使得明暗单元模式之间的耦合强度发生显著变化，从而可以对类电磁诱导透明效应进行动态可调，最终实现对微波透射频谱的高效显著调控。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法。

背景技术

微波调制器一般来说是利用参数可调的材料或电子元器件来调控微波信号的振幅或者是相位的器件，在信号调制、微波通信、电磁滤波等领域具有广泛的应用前景。现阶段的微波调制器件普遍都存在调制深度较浅，调制频率单一，调制装置复杂等缺点，另外由于传统的微波调制器件受限于材料自身的性质限制，导致这些器件一般体积大、质量重、效率低，不再适用于现代电磁和光子技术对集成化和小型化的需求。以超表面为代表的新型电磁调制器件能够通过亚波长尺寸的二维平面结构单元高效的调控电磁波传输，能够有效解决传统电磁波调器件的缺点，引起研究者广泛关注。结合近些年来研究者通过超材料实现类电磁诱导透明效应并进行调控，为实现高效调制电磁波提供了新的思路。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决传统微波调制器件结构复杂，调制深度较浅，调制频率单一的问题，本发明提出一种基于对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法。

技术方案

一种基于对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法，其特征在于：所述的基于对称性破缺超表面为在介质板上设有一个竖直金属线和一个水平金属线，其中竖直金属线中间开一个小口用于焊接开关二极管，开关二极管两端连接外加电源进行馈电调节，水平金属线偏离基板水平正中心形成对称性破缺超表面；将所述的基于对称性破缺超表面放置于波导的横截面中，入射电场沿着竖直金属线方向，利用馈电电压调节开关二极管的导通与断开状态，控制竖直金属线电模式谐振频率以及强弱，进而调控两个电偶极模式之间的耦合，实现对电磁诱导透明效应的动态可调。

所述的基于对称性破缺超表面的具体尺寸：介质板为1mm的特氟龙基板；竖直金属线的线宽为2mm，长度为32mm；水平金属线为H形状，线宽为2mm，长度为26mm，偏离水平正中心3mm，两侧的高为10mm，距离竖直金属线为2mm。

有益效果

本发明提出的一种基于对称性破缺超表面实现类电磁诱导透明谱线的方法，具有如下的效果和优点：

1.本发明基于两个电模式之间的干涉行为实现类电磁诱导透明效应，并且利用开关二极管随电压的依赖关系，控制明暗单元的耦合强弱，从而实现对电磁波的高效调制。

2.本发明采用的调制方法能够以较低的电压高效率的对电磁波信号进行调制，在三个特征频率处都能达到高效的调制深度。

3.本发明采用成熟的印刷电路板制备样品，具有成本可控，加工简单的优点。

附图说明

图1是本发明基于对称性破缺超表面动态调控类电磁诱导透明效应方法的结构示意图

图2是本发明基于对称性破缺超表面动态调控类电磁诱导透明效应方法案例的实物图

图3是本发明对称性于对称性破缺超表面在不同电压下的透射曲线

图4是本发明基于对称性破缺超表面动态调控类电磁诱导透明效应方法案例在2.96GHz、3.11GHz和3.76GHz三个特征频率处的微波透射调制变化曲线

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：