專利名稱：電磁波分裂元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁波通訊領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電磁波分裂元件。
背景技術(shù)：
超材料是一種新型材料，是由非金屬材料制成的基材和附著在基材表面上或嵌入在基材內(nèi)部的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。人造微結(jié)構(gòu)是組成一定幾何圖形的圓柱形或扁平狀金屬絲，例如組成圓環(huán)形、I形的金屬絲等。每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)及其附著或占據(jù)的部分基材構(gòu)成一個(gè)單元，整個(gè)超材料即是由數(shù)十萬(wàn)、百萬(wàn)甚至上億的這樣的單元組成的，就像晶體是由無(wú)數(shù)的晶格按照一定的排布構(gòu)成的，每個(gè)晶格即相當(dāng)于上述的人造微結(jié)構(gòu)及部分基材構(gòu)成的單元。由于人造微結(jié)構(gòu)的存在，每個(gè)上述單元整體具有不同于基材本身的等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率，因此所有的單元構(gòu)成的超材料對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)呈現(xiàn)出特殊的響應(yīng)特性；同時(shí)， 對(duì)人造微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的具體結(jié)構(gòu)和形狀，可改變其單元的等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率， 進(jìn)而改變整個(gè)超材料的響應(yīng)特性。對(duì)于一束入射的平行電磁波，當(dāng)需要使其分裂而不改變其傳播方向時(shí)，自然界的材料和現(xiàn)有的其他人造材料都不能實(shí)現(xiàn)這種功能，人們只能著眼于上述超材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)電磁波不改變其傳播方向的前提下分裂的缺陷，提供一種超材料制成的電磁波分裂元件。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種電磁波分裂元件，包括至少一個(gè)超材料片層，每個(gè)片層包括片狀的非金屬的基材、附著在所述基材上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)；所述人造微結(jié)構(gòu)以一垂直于所述片狀基材的平面為分界面被分為第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)；所述第一人造微結(jié)構(gòu)/第二人造微結(jié)構(gòu)有多個(gè)，且具有相同的折射率橢球，同時(shí)折射率橢球的非尋常光光軸相互平行；每個(gè)所述第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)均為非90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，二者的折射率橢球的非尋常光光軸的夾角不為零或180度， 且位于所述分界面法線的同一側(cè)。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)/多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)具有相同的幾何形狀且相互平行地均勻排布，使得其折射率橢球相同且非尋常光光軸相互平行。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)以所述分界面為對(duì)稱面對(duì)稱。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述夾角的開(kāi)口方向與入射電磁波的傳播方
向一致。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述電磁波分裂元件包括多個(gè)超材料片層， 所述多個(gè)超材料片層沿垂直于所述超材料片層表面的方向堆疊為一體結(jié)構(gòu)。
3
在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述人造微結(jié)構(gòu)為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸不垂直且不平行于所述分界面。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述人造微結(jié)構(gòu)為“工”字形、“十”字形或者橢圓形。在本發(fā)明所述的電磁波分裂元件中，所述人造微結(jié)構(gòu)為任意非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。實(shí)施本發(fā)明的電磁波分裂元件，具有以下有益效果采用本發(fā)明，可以在不改變電磁波傳播方向的條件下，將一束電磁波分裂成兩束，擴(kuò)大電磁波的傳播范圍。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明的電磁波分裂元件的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例的其中一個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的人造微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例的人造微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例的人造微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明第五實(shí)施例的人造微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種電磁波分裂元件，可使一束入射的電磁波離開(kāi)元件時(shí)分離成兩束電磁波。如圖1所示，本發(fā)明的電磁波分裂元件由一個(gè)或多個(gè)厚度相同的超材料片層構(gòu)成。每個(gè)超材料片層包括等厚片狀的基材1，還包括附著在基材1前表面上或者嵌入在基材 1內(nèi)部中間的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2，人造微結(jié)構(gòu)2包括第一人造微結(jié)構(gòu)21和第二人造微結(jié)構(gòu) 22。利用一垂直于基材1前表面的平面將基材1分成兩部分，在第一部分上具有第一人造微結(jié)構(gòu)21，在第二部分上具有第二人造微結(jié)構(gòu)22，且第一人造微結(jié)構(gòu)21和第二人造微結(jié)構(gòu)22以該平面為分界面3對(duì)稱分布。第一人造微結(jié)構(gòu)21有多個(gè)，且具有完全相同的幾何形狀，并相互平行地均勻分布在基材1的第一部分表面上。第二人造微結(jié)構(gòu)22也具有多個(gè)，數(shù)量與第一人造微結(jié)構(gòu)21相同，并相互平行地均勻分布在基材1的第二部分表面上，且分別與各個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)21 —一對(duì)應(yīng)地相對(duì)于分界面3對(duì)稱。這里的均勻分布是指，任一人造微結(jié)構(gòu)2與其周圍幾個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2之間的間隔距離，和其他人造微結(jié)構(gòu)2與其周圍幾個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2之間的間隔距離都是相同的，換句話說(shuō)，也就是每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2所占據(jù)的基材1部分是相同的。這里的相互平行是指，每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2上任意兩點(diǎn)的連線，與另一人造微結(jié)構(gòu)2上相應(yīng)兩點(diǎn)的連線平行，或者說(shuō)，每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2通過(guò)在基材1上水平和豎直移動(dòng)可最終與任意另一人造微結(jié)構(gòu)2重合。每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2是由細(xì)而薄的金屬絲組成的，這些金屬絲在基材1前表面上或基材1內(nèi)部組成一定的幾何形狀，與所附著占據(jù)的基材1部分一起構(gòu)成一個(gè)超材料單元4， 這個(gè)超材料單元4具有一個(gè)不同于附著基材1自身的等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率，可對(duì)電磁場(chǎng)產(chǎn)生不同的響應(yīng)。因此，超材料片層也可看做是由多個(gè)這樣的完全相同的超材料單元4無(wú)縫結(jié)合起來(lái)的，通過(guò)所有超材料單元4的共同響應(yīng)，使整個(gè)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的分裂。要使電磁波分裂，即使得兩束電磁波均向遠(yuǎn)離分界面3的位置平移最終分裂，如圖2所示。因此，對(duì)于分界面3任一側(cè)的電磁波分裂元件部分，都必須具備使電磁波平移的條件。出射電磁波相對(duì)于入射電磁波平移，需要具備兩個(gè)條件，其一是分界面3任一側(cè)的元件部分對(duì)電磁波呈各向異性。由于該元件部分是由規(guī)則排布的超材料片層組成的，片層的分布是均勻且平行的，而每個(gè)片層上的人造微結(jié)構(gòu)2的分布也是均勻且平行的，因此， 只要每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2自身的結(jié)構(gòu)為各向異性，則該元件部分就會(huì)呈現(xiàn)各向異性的特征； 若人造微結(jié)構(gòu)2為各向同性結(jié)構(gòu)，則該元件部分體現(xiàn)出各向同性的特征。對(duì)于平面結(jié)構(gòu)的人造微結(jié)構(gòu)2，這里的各向同性，是指對(duì)于在該二維平面上以任一角度入射的任一電磁波，上述人造微結(jié)構(gòu)2在該平面上的電場(chǎng)響應(yīng)和磁場(chǎng)響應(yīng)均相同，也即介電常數(shù)和磁導(dǎo)率相同；對(duì)于三維結(jié)構(gòu)的人造微結(jié)構(gòu)2，各向同性是指對(duì)于在三維空間的任一方向上入射的電磁波，每個(gè)上述人造微結(jié)構(gòu)2在三維空間上的電場(chǎng)響應(yīng)和磁場(chǎng)響應(yīng)均相同。當(dāng)人造微結(jié)構(gòu)2為90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，人造微結(jié)構(gòu)2即具有各向同性的特征。對(duì)于二維平面結(jié)構(gòu)，90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱是指其在該平面上繞一垂直于該平面的旋轉(zhuǎn)軸任意旋轉(zhuǎn)90度后與原結(jié)構(gòu)重合；對(duì)于三維結(jié)構(gòu)，如果具有兩兩垂直且共交點(diǎn)的3條旋轉(zhuǎn)軸， 使得該結(jié)構(gòu)繞任一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度后均與原結(jié)構(gòu)重合或者與原結(jié)構(gòu)以一分界面對(duì)稱，則該結(jié)構(gòu)為90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。因此，要實(shí)現(xiàn)各向異性，則本發(fā)明的人造微結(jié)構(gòu)2不能為90 度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，即只能為非90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。電磁波平移的另一必要條件是分界面3任一側(cè)的元件部分的光學(xué)主軸必然不垂直且不平行于所述分界面3。本實(shí)施例中，如圖1、圖2所示，電磁波平行于基材1前表面地入射到超材料片層的一側(cè)邊緣，多個(gè)超材料片層沿垂直于其前表面的方向堆疊粘合，使得多個(gè)側(cè)邊緣合并構(gòu)成入射電磁波的入射表面。同樣，由于超材料片層均勻規(guī)則排布，每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2也均勻且平行排列，因此，要使分界面3任一側(cè)的元件部分的光學(xué)主軸不垂直且不平行于分界面3，也即每個(gè)超材料單元4的折射率橢球5的非尋常光光軸ι(簡(jiǎn)稱軸)不垂直且不平行于所述入射表面。由于超材料單元4的基材選用的是普通非金屬的天然材料，通常為各向同性的均質(zhì)材料，因此，其折射率特征為圓球，對(duì)超材料單元4的折射率特征沒(méi)有影響，故而只要人造微結(jié)構(gòu)2的折射率橢球5的非尋常光光軸不垂直且不平行于所述入射表面即可。當(dāng)基材不是普通的各向同性且均質(zhì)的材料，則本文的折射率橢球均指人造微結(jié)構(gòu)2和所附著的基材部分的折射率特性二者疊加所對(duì)應(yīng)的折射率橢球，也即超材料單元4的折射率橢球5。折射率橢球用來(lái)表示折射率特性，對(duì)于任一給定的超材料單元4，可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的模擬仿真軟件和計(jì)算方法算出來(lái)，例如參考文獻(xiàn)Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials, D. R. Smith, D. C. Vier, Τ. Koschny, C. Μ. Soukoulis, Physical Review E 71,036617(2005)。對(duì)于圖1所示實(shí)施例中的超材料單元4，其折射率橢球5的尋常光光軸、非尋常光光軸η。(簡(jiǎn)稱η。軸)如圖2中所示。假定坐標(biāo)原點(diǎn)在折射率橢球5的中心上，且以η。軸為χ軸，ne軸為y軸，折射率橢球5上的任意一點(diǎn)用nx，ny表示，則當(dāng)如圖2所示的電磁波經(jīng)過(guò)超材料單元4時(shí)，其用kx，ky表示的對(duì)應(yīng)于此折射率橢球5的波傳播橢球50有以下關(guān)系，即ky DnxCo7^kx /c，其中，ω為電磁波的角頻率，c為光速，波傳播橢球50與折射率橢球5共中心點(diǎn)，kx，ky是波傳播橢球50上的點(diǎn)坐標(biāo)。由公式可知，波傳播橢球50與折射率橢球5為相似圖形，且其長(zhǎng)軸方向?yàn)檎凵渎蕶E球5的短軸方向，而短軸方向?yàn)檎凵渎蕶E球5的長(zhǎng)軸方向。電磁波經(jīng)過(guò)超材料單元4后的偏折方向可通過(guò)波傳播橢球50畫出來(lái)。如圖2所示，對(duì)于如圖中所示方向入射的電磁波，與要出射的傳播橢球50的面上一點(diǎn)相交，做此相交點(diǎn)關(guān)于波傳播橢球50的切線，自相交點(diǎn)做的切線的法線方向即為電磁波的能量傳播方向，因此電磁波在元件內(nèi)部沿此方向傳播。當(dāng)電磁波離開(kāi)元件時(shí)，所述法線延伸至與電磁波分裂元件的一表面也即出射面相交后，自出射面上的交點(diǎn)繼續(xù)沿與入射方向平行的方向出射，此出射方向?yàn)殡姶挪ㄏ辔粋鞑シ较?。由于分界?兩側(cè)的第一人造微結(jié)構(gòu)21和第二人造微結(jié)構(gòu)22對(duì)稱分布，因此，如圖2所示，二者的折射率橢球5的非尋常光光軸分別相對(duì)于分界面3對(duì)稱并成一定夾角，夾角由其中任意兩個(gè)對(duì)稱的第一人造微結(jié)構(gòu)21和第二人造微結(jié)構(gòu)22 二者的非尋常光光軸分別延伸至分界面上構(gòu)成。該夾角不為零或180度，且所述夾角自兩非尋常光光軸相交的點(diǎn)向開(kāi)口延伸的開(kāi)口方向與入射電磁波的傳播方向一致。實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)必備條件的人造微結(jié)構(gòu)2有很多種可實(shí)現(xiàn)方式，其幾何形狀可以是軸對(duì)稱也可以非軸對(duì)稱。圖2、圖3、圖4示出了其中三種軸對(duì)稱的人造微結(jié)構(gòu)2，圖5、圖6 是非軸對(duì)稱的人造微結(jié)構(gòu)2的示意圖。如圖2所示，人造微結(jié)構(gòu)2為“工”字形。在本實(shí)施例中，“工”字形人造微結(jié)構(gòu)2 由兩根相互平行且長(zhǎng)度相等的第一金屬絲60、兩端分別連接兩第一金屬絲60且垂直平分第一金屬絲60的第二金屬絲61構(gòu)成。第一人造微結(jié)構(gòu)21的第二金屬絲61相對(duì)于水平方向成135度，第二人造微結(jié)構(gòu)22的第二金屬絲61相對(duì)于水平方向成45度。每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2的折射率橢球5如圖2所示，其非尋常光光軸ne與第二金屬絲61的方向平行，整個(gè)電磁波分裂元件的分界面兩側(cè)部分的光學(xué)主軸相對(duì)分界面3對(duì)稱并呈90度夾角。圖3示出的是人造微結(jié)構(gòu)2為傾斜的“十”字形，包括垂直相交的水平金屬絲70和豎直金屬絲71，其中豎直金屬絲71長(zhǎng)度大于水平金屬絲70，各個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2所處的超材料單元4的折射率橢球5如圖所示，其橢球的長(zhǎng)軸也即非尋常光光軸分別與分界面3成一定夾角，分界面3兩側(cè)的各非尋常光光軸也即兩部分元件的光學(xué)主軸的方向。圖4所示的人造微結(jié)構(gòu)2為橢圓形。如圖5所示，人造微結(jié)構(gòu)2呈不規(guī)則三角形，其超材料單元4的折射率橢球5的非尋常光光軸也均不垂直于分界面3。同時(shí)，分界面3兩側(cè)的非尋常光光軸相交成一夾角，且沿電磁波傳播方向與夾角張開(kāi)的方向一致。圖6示出的是一個(gè)不規(guī)則金屬線所構(gòu)成的人造微結(jié)構(gòu)2，由于其細(xì)長(zhǎng)的形狀，使得具有各向異性，因此所具有的折射率特征也呈橢球形，相應(yīng)的非尋常光光軸與分界面3 成一夾角，同樣夾角張開(kāi)方向與電磁波傳播方向相同，使得入射的電磁波一部分向下偏折， 另一部分向上偏折，從而實(shí)現(xiàn)分裂。需要說(shuō)明的是，由以上實(shí)施例可知，電磁波傳播方向與分界面3兩側(cè)的非尋常光光軸所形成的夾角的張開(kāi)方向相同時(shí)，電磁波將實(shí)現(xiàn)分裂；顯然的，若分界面3兩側(cè)的非尋常光光軸所形成的夾角其張開(kāi)方向與電磁波傳播方向相反時(shí)，兩側(cè)的電磁波將分別偏向分界面3，甚至在出射時(shí)實(shí)現(xiàn)匯聚成一束電磁波。因此，這種情況也屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，還需說(shuō)明的是，人造微結(jié)構(gòu)2并不僅限于本發(fā)明的實(shí)施例所列舉的平面結(jié)構(gòu)，也可以是三維結(jié)構(gòu)，例如三條相互垂直、相交于一點(diǎn)但長(zhǎng)度不相等的金屬絲所構(gòu)成的空間“米”字形等，任意不具有90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱特征的形狀，均可作為本發(fā)明的人造微結(jié)構(gòu)2的形狀。上述實(shí)施例中，對(duì)于第一人造微結(jié)構(gòu)21來(lái)說(shuō)，各個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2完全相同且平行均勻分布。但需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的電磁波分裂元件，要實(shí)現(xiàn)電磁波分裂，只需要第一人造微結(jié)構(gòu)21的折射率橢球均完全相同，且各個(gè)折射率橢球的非尋常光光軸ne相互平行即可。也就是說(shuō)，各個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)21可以不相同，只要通過(guò)調(diào)整和設(shè)計(jì)，使得其對(duì)應(yīng)的折射率橢球相同且非尋常光光軸ne相互平行即可。第二人造微結(jié)構(gòu)22也是如此。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中，采用相同的人造微結(jié)構(gòu)2，有利于減少設(shè)計(jì)成本，縮短設(shè)計(jì)周期，且便于制造。同時(shí)，上述實(shí)施例是以分界面3為對(duì)稱面，第一人造微結(jié)構(gòu)21和第二人造微結(jié)構(gòu) 22以分界面3對(duì)稱，因此二者的非尋常光光軸ne不為零或180度時(shí)必然位于分界面3的法線的同一側(cè)。但是，本發(fā)明的電磁波分裂元件并不限定為分界面3為對(duì)稱面，第一人造微結(jié)構(gòu)21的軸與分界面3的夾角可以不同于第二人造微結(jié)構(gòu)22的軸與分界面3的夾角。 兩個(gè)軸延伸至與分界面3相交形成兩個(gè)線段，自它們與分界面3的交點(diǎn)做垂直于分界面 3的法線，只要兩個(gè)線段均位于法線的同一側(cè)，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的分裂電磁波的目的。采用本發(fā)明的電磁波分裂元件，由于采用完全相同的多個(gè)超材料片層疊加而成， 每個(gè)超材料片層具有相同的人造微結(jié)構(gòu)2，因此加工和設(shè)計(jì)上非常簡(jiǎn)便，且通過(guò)疊加足夠多的片層可制得足夠大的尺寸，以滿足各種極端應(yīng)用條件的需求。每個(gè)人造微結(jié)構(gòu)2設(shè)計(jì)成各向異性且其折射率橢球5的非尋常光光軸ne方向與分界面3不垂直且不平行即可。因此，上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電磁波分裂元件，其特征在于，包括至少一個(gè)超材料片層，每個(gè)片層包括片狀的非金屬的基材(1)、附著在所述基材(1)上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)O)；所述人造微結(jié)構(gòu)(2)以一垂直于所述片狀基材(1)的平面為分界面(3)被分為第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)02)；所述第一人造微結(jié)構(gòu)01)/第二人造微結(jié)構(gòu)02)有多個(gè)，且具有相同的折射率橢球 (5)，同時(shí)折射率橢球(5)的非尋常光光軸OO相互平行；每個(gè)所述第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)02)均為非90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，二者的折射率橢球(5)的非尋常光光軸OO的夾角不為零或180度，且位于所述分界面(3) 法線的同一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu) Ol)/多個(gè)第二人造微結(jié)構(gòu)0 具有相同的幾何形狀且相互平行地均勻排布，使得其折射率橢球( 相同且非尋常光光軸OO相互平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)02)以所述分界面(3)為對(duì)稱面對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述夾角的開(kāi)口方向與入射電磁波的傳播方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述電磁波分裂元件包括多個(gè)超材料片層，所述多個(gè)超材料片層沿垂直于所述超材料片層表面的方向堆疊為一體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)(2)為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱軸不垂直且不平行于所述分界面(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)(2)為“工” 字形、“十”字形或者橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波分裂元件，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)(2)為任意非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁波分裂元件，包括至少一個(gè)超材料片層，每個(gè)片層包括片狀的非金屬的基材、附著在基材上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)；人造微結(jié)構(gòu)以一垂直于片狀基材的平面為分界面被分為第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)；第一人造微結(jié)構(gòu)/第二人造微結(jié)構(gòu)有多個(gè)，且具有相同的折射率橢球，同時(shí)折射率橢球的非尋常光光軸相互平行；每個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)和第二人造微結(jié)構(gòu)均為非90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，二者的折射率橢球的非尋常光光軸的夾角不為零或180度，且位于分界面法線的同一側(cè)。采用本發(fā)明的電磁波分裂元件，可以在不改變電磁波傳播方向的條件下實(shí)現(xiàn)將一束電磁波分裂成多束。
文檔編號(hào)G02B5/30GK102478679SQ20111006177
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 徐冠雄, 李岳峰 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司, 深圳光啟高等理工研究院