摘  要

    

人工电磁媒质不同于自然材料，它是一种人工材料，一般由一些单元尺寸小于入射波长的金属结构组成，它能灵活调节自身结构来获得特殊的电磁特性，如负介电常数、负磁导率、负折射率、非对称传输等。偏振态是电磁波重要的特性，不同结构的人工电磁媒质会有不同的偏振状态。本文就人工电磁媒质调控偏振态做了以下工作：描述人工电磁媒质在其它材料中的位置以及人工电磁媒质由来和潜力；阐述人工电磁媒质的常用理论模型和人工电磁媒质加工；着重地论述手性人工电磁媒质是如何调控偏振态的，并通过理论模型描述了其调控原理；引入各向异性材料的数学模型来解释调控电磁波的基本原理；介绍几种典型偏振调控的结构。

目    录

 

 

摘  要 1

1 人工电磁媒质 4

1.1 引言 4

1.2 人工电磁媒质的介绍 4

1.2.1 材料按电磁响应分类 5

1.2.2 人工电磁媒质的由来 5

1.2.3 人工电磁媒质的潜力 6

1.3 本章小结 6

2 人工电磁媒质常用的理论模型 7

2.1 引言 7

2.2 等效电路模型 7

2.3 等效介质理论 8

2.4 人工电磁媒质的加工 10

2.4.1 紫外光刻 10

2.4.2 电子束光刻（EBL） 10

2.4.3 聚焦离子束研磨（FIB） 11

2.4.4 激光直写 11

2.5 本章小结 12

3 手性人工电磁媒质 12

3.1 引言 12

3.2 手性材料 12

3.2.1 手性结构的电磁波传输特性 13

3.2.2 手性人工电磁媒质的电磁参数表征 14

3.3 本章小结 16

4 各向异性人工电磁媒质 16

4.1 引言 16

4.2 各向异性人工电磁媒质 17

4.3 各向异性材料理论 17

4.4 本章小结 18

5 几种偏振调控结构 18

5.1 引言 18

5.2 万字形结构 18

5.3 三维金属螺旋结构 19

5.4 有缺口的田字形结构 20

5.5 本章小结 20

6 总结和展望 21

6.1 总结 21

6.2 展望 21

参考文献 22

致谢 22