[发明专利]可切换超材料的多功能太赫兹偏振转换器及方法

权利要求书

1.一种可切换超材料的多功能太赫兹偏振转换器，其特征在于，该转换器由单元结构在平面上按阵列形式连续拼接而成；每个所述单元结构由不同的功能层叠加组成，从上到下依次为周期性金属开口谐振环（2）、上介质层（3）、二氧化钒薄膜（4）、下介质层（5）和底部金属衬底（6）；所述上介质层（3）、二氧化钒薄膜（4）、下介质层（5）和底部金属衬底（6）的横截面均为正方形，所述周期性金属开口谐振环（2）布置于上介质层（3）上表面的中心，为具有两个开口的金属圆环且两个开口分别位于圆环的一条直径两端；

所述的周期性金属开口谐振环（2）材料为铜，圆环外半径为30µm，内半径为27µm，厚度为0.2µm，每个所述开口在圆环上所占的圆心角为15°；

所述的周期性金属开口谐振环（2）中，两个所述开口所在的直径与上介质层（3）上表面的一条对角线重合；

所述的上介质层（3）材料为聚酰亚胺(PI)，长度和宽度均为80µm，厚度为16µm；

所述的二氧化钒薄膜（4）长度和宽度均为80µm，厚度为1µm；

所述的单元结构的下介质层（5）材料为聚酰亚胺(PI)，长度和宽度均为80µm，厚度为10µm；

所述的单元结构的底部金属衬底（6）材料为铜，长度和宽度均为80µm，厚度为0.2µm。

2.根据权利要求1所述的一种可切换超材料的多功能太赫兹偏振转换器，其特征在于，所述单元结构按阵列形式连续拼接成正方形、长方形或六边形。

3.一种根据权利要求1所述的太赫兹偏振转换器的偏振转换功能切换方法，其特征在于，所述转换器件通过外加激励改变二氧化钒薄膜（4）中二氧化钒材料的相变特性，使其在绝缘态和金属态之间可逆转换，实现线-线偏振转换和线-圆偏振转换两种功能的可控切换；其中，当二氧化钒处于绝缘体状态时，太赫兹波从信号输入端（1）输入，依次经过周期性金属开口谐振环（2）、上介质层（3）、二氧化钒薄膜（4）和下介质层（5），并在底部金属衬底（6）产生反射，实现线-线偏振的转换；当二氧化钒处于金属态时，太赫兹波从信号输入端（1）输入，依次经过周期性金属开口谐振环（2）和上介质层（3），并在二氧化钒薄膜（4）产生反射，实现线-圆偏振的转换。

4.如权利要求3所述的偏振转换功能切换方法，其特征在于，所述外加激励为电刺激、磁刺激、热刺激或者光学刺激。