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一种基于旋转调谐的超材料

樊京 蔡广宇

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一种基于旋转调谐的超材料

樊京, 蔡广宇

Tunability in metamaterials with mechanical rotation

Fan Jing, Cai Guang-Yu
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  • 数值仿真研究了一种可调谐的双开口谐振环(DSRR)超材料.在平行入射的电磁波激励下,这种DSRR单元可以在不同的频段分别表现出磁谐振和电谐振.当外加电场E与DSRR的双开口平行时,DSRR受激励得到的磁谐振和电谐振强度最大.随着DSRR超材料沿外加磁场H方向顺时针旋转,其磁谐振和电谐振频率基本保持不变,但谐振强度均发生显著下降,同时对应透射相位的突变也逐渐降低.提出的超材料调谐方法只需要简单地旋转材料,而不需要改变原有超材料单元的结构或者增加额外的激励场,极大地简化了可调谐超材料的制备及应用,在电磁开关、相位调制等方面具有潜在的应用.同时,这种简单的方法有希望应用于更高频段的超材料调谐,可以有效地拓展太赫兹频段和光频段超材料的实际应用.
    We study the tunable resonance characteristics of double split ring resonator (DSRR) at microwave band numerically. For the incident electromagnetic wave parallel to the incident plane, the DSRR structure shows magnetic and electric resonances at different frequencies respectively. When the E polarization along the two splits of the DSRR, the magnetic and the electric resonances have the strongest resonant intensities. As the DSRR metamaterial rotates along the H field, the frequencies of magnetic and electric resonances are kept unchanged, however, the resonant intensities decrease rapidly. The tunable metamaterial proposed in this paper only need rotate the metamaterial without structure changes or additional applied field, and has potential applications in electromagnetic switch and phase modulation. This simple tunable method could be used for higher frequency metamaterial, and expend the applications at terahertz and optical frequencies.
    • 基金项目: 河南省杰出青年科学基金(批准号:0612002200)和河南省科技攻关计划(批准号:0623021600)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-26
  • 修回日期:  2010-06-11
  • 刊出日期:  2010-06-05

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