18,comsol仿真极化偏转

参考文献:2013年发表在science上的《Terahertz Metamaterials for Linear Polarization Conversion and Anomalous Refraction》

18,comsol仿真极化偏转的图1Terahertz Metamaterials for Linear Polarization Conversion and Anomalous Refraction.pdf

之前在b站的视频留言那,至少有两个人问到了极化偏转方面的问题,

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就是怎样将一个x偏振光转变为y偏振光,或者转变为圆偏光,或者圆偏光经过一个什么超标面转换为线偏光等等。这说明了什么问题?说明了做的模型往偏振转换方面靠拢能搞钱。所以我心血来潮,整了今天这篇关于偏振转换的science文章的仿真。

模型描述如下:

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作者设计的器件如上,上层是周期性排列的倾斜的金棒,中间一层是有损耗的介质(epsilon=3*(1-0.05*i)),最下层是一层金膜。x方向偏振的太赫兹波以25°仰角斜入射到该超表面上,由于最下层的金膜能很好的反射太赫兹波,所以没有啥透射波,波一部分被金棒吸收损耗了,大部分还是被反射回来了,反射回来的波中既有x分量的波,也有y方向的波,同时在特定波段内y方向的波还是占大部分的,所以该器件实现了反射波的偏振转换功能。(上面是水字数的,想要深入了解看论文最有效)

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作者用CST求解了反射回来的波中y偏振波与x偏振波(我喜欢叫偏振,但是在搞射频方面的人喜欢叫极化)的反射率。cross-polarization 正交偏振,这个概念对于以前学的是物理光学的我来说我都没听过,但其实很简单,x偏振波对应的正交偏振波是y偏振波,右旋圆偏振波对应的正交偏振波是左旋圆偏振波,反之亦然。下面是我浅仿一下的结果。

图1c.jpg

除了将反射波进行偏振转换,作者还设计另一种超表面将透射波进行了偏振转换。如下图

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上面的图表明将x偏振波转换为y偏振的透射波。这里我不多说了,有兴趣去看论文。下面是论文结果VS我的结果。

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图2b.jpg

这里会看到我算的正交偏振曲线会比作者低一些,可能是网格,可能是软件,但我不纠结于这,我只是浅仿一下,又不是卖模型为生计。

另外关于极化偏转方面的仿真。我之前也整过一篇,可以看看https://www.jishulink.com/content/post/1854099 。这篇science能发主要还是它是2013年的,idea很新很nice,后人的极化偏转文章也有许多,可以去知网看看

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