石纪轩，饶庆鸿，王恒毅，李恒一

(中国科学技术大学 物理学院，安徽 合肥 230026)

太赫兹技术具有广泛的应用前景，但大多数材料在太赫兹波段都没有响应. 超表面是一种二维超构材料，一般为规律排列的亚波长结构阵列，具有损耗小、易于加工、集成度高等优点，并且具有独特的电磁响应特性，是操控电磁波振幅、相位和偏振态的极佳选择[1-2]. 因此超表面器件可以为太赫兹技术研究发展提供新选择. 目前，研究者已设计了多种不同功能的太赫兹超表面器件，例如调制器[3-4]、偏振器[5]、超透镜[6]、完美吸收体[7]、传感器[8]等.

本文设计了以1对镜像非对称开口的金属环为基本单元的超表面阵列结构，通过改变开口环的参量进行模拟与实验，探究各参量的改变对太赫兹光透射的响应曲线的影响，并发掘该超表面结构在太赫兹领域的应用.

1 设计原理

采用由镜像非对称开口环单元构成的阵列开展模拟与实验研究. 将图1结构单元在平面上周期扩展为图2所示的阵列，该阵列在太赫兹电磁波入射时产生偶极模式的局域电磁激发. 环形偶极子有助于在超材料中实现高选择性的共振.

图1 超表面结构组成单元

图2 线框阵列示意图

当线偏振电磁波沿z轴负方向入射时，镜像的1对非对称开口的线圈上形成镜像对称的电流，如图3所示，在线框区域产生交变诱导磁场H，进而感应出与入射电场方向相反的交变诱导电场E，从而改变透射电场.

图3 超表面结构(单元……