申请/专利权人：清华大学

申请日：2020-07-16

公开（公告）日：2020-10-09

公开（公告）号：CN111752014A

主分类号：G02F1/01(20060101)

分类号：G02F1/01(20060101);G02B1/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.06.25#授权;2020.10.30#实质审查的生效;2020.10.09#公开

摘要：本发明公开了一种可用电压调控工作频段的二维龙伯透镜，该二维龙伯透镜包括交替叠设的多个第一电介质板和第二电介质板以及多对金属十字结构；多对金属十字结构中的每一对金属十字结构对称分布于相应第一电介质板的两侧；第一电介质板两侧还对称设有直流偏压线，分别与该第一电介质板两侧的金属十字结构相连，用于接入直流电压，实现对二维龙伯透镜工作频段的调谐。本发明通过金属－介质复合超材料实现梯度分布的折射率，可以对二维平面内任意方向入射的平面波束实现聚焦，或者将位于龙伯透镜焦点处的馈源辐射的柱面波转换为具有高指向性的平面波束，另外，通过调节电压可以主动调谐龙伯透镜的工作频段，具有适用范围大且结构稳定性高的优点。

主权项：1.一种可用电压调控工作频段的二维龙伯透镜，其特征在于，所述二维龙伯透镜为圆柱体结构，包括依次交替叠设的多个第一电介质板和第二电介质板，以及贴设于各第一电介质板和第二电介质板之间的多对金属十字结构，每对金属十字结构对称分布于相应的第一电介质板两侧与第二电介质板相接触的界面上，并且每一对金属十字结构及其所处长方体区域内的第一电介质板和第二电介质板构成了一个金属－介质复合超材料晶格单元，各金属－介质复合超材料晶格单元内，每对金属十字结构、第一电介质板和第二电介质板的中心均重合设置；所述第一电介质板两侧还对称设有直流偏压线，分别与该第一电介质板两侧的金属十字结构相连，用于接入直流电压，通过调节该直流电压改变施加于第一电介质板的直流电场，以改变第一电介质板本身的介电常数，实现对二维龙伯透镜工作频率的调谐；沿所述第一电介质板和第二电介质板的堆叠方向建立z轴，分别沿金属－介质复合超材料晶格单元的长度和宽度方向建立x、y轴，二维龙伯透镜的中心为坐标原点，以此构建xyz坐标系；所述二维龙伯透镜所需沿xy平面的梯度分布折射率n满足如下公式： 在电场始终在z轴方向偏振的情况下，所述二维龙伯透镜所需的平行于z轴方向的介电常数εz和垂直于z轴方向的磁导率μx,y分别满足如下公式： 式中，x和y分别为金属－介质复合超材料晶格单元在xyz坐标系内沿x轴方向和y轴方向的坐标；F为一常数，决定了所述二维龙伯透镜所需的介电常数εz和磁导率μx,y的分布范围，F的取值范围为2～50；R为二维龙伯透镜的半径。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 清华大学 一种可用电压调控工作频段的二维龙伯透镜

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