Метаматериал на основе планарных спиралей как преобразователь поляризации электромагнитных волн
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2022-58-1-110-119
Анатацыя
Проведено проектирование и моделирование метаповерхности, позволяющей преобразовать падающую линейно поляризованную электромагнитную волну в прошедшую волну с эллиптической поляризацией, близкой к циркулярной. При этом коэффициент отражения волны близок к нулю на резонансной частоте, поскольку метаповерхность аналогична свободному пространству по своему волновому сопротивлению. Резонансными элементами метаповерхности (метаатомами) являются двухвитковые планарные спирали, обладающие сбалансированными диэлектрическими и магнитными свойствами. Такие спирали проявляют кардинально различные свойства по отношению к волнам с правой и левой циркулярной поляризацией. Метаповерхность как преобразователь поляризации обладает сильными хиральными свойствами, поскольку содержит планарные спирали только одного направления закручивания, и может быть изготовлена в рамках технологий печатных плат.
Аб аўтарах
И. Семченко
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Беларусь
Беларусь
А. Кравченко
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Беларусь
Беларусь
А. Самофалов
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Беларусь
Беларусь
С. Хахомов
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Беларусь
Беларусь
Спіс літаратуры
1. Asadchy, V. Bianisotropic metasurfaces: physics and applications / V. Asadchy, A. Díaz-Rubio, S. Tretyakov // Nanophotonics 2018. – 2018. – Vol. 7, № 6. – P. 1069-1094. https://doi.org/10.1515/nanoph-2017-0132
2. Planar broadband Huygensꞌ metasurfaces for wave manipulations / F. S. Cuesta [et. al.] // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2018. – Vol. 66, № 12. – P. 7117–7127. https://doi.org/https://doi.org/10.1109/TAP.2018.2869256
3. Niemi, T. Synthesis of Polarization Transformers / T. Niemi, A. O. Karilainen, S. A. Tretyakov // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2013. – Vol. 61, № 6. https://doi.org/10.1109/TAP.2013.2252136
4. Achieving wide-band linear-to-circular polarization conversion using ultra-thin bilayered metasurfaces / Y. Li [et al.] // J. Appl. Phys. – 2015. – Vol. 117, № 4. – P. 04451. https://doi.org/10.1063/1.4906220
5. Metallic Helix Array as a Broadband Wave Plate / C. Wu [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 2011. – Vol. 107, № 17. – P. 177401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.177401
6. Федоров, Ф. И. Теория гиротропии / Ф. И. Федоров. – Минск: Наука и техника, 1976. − 456 с.
7. Бокуть, Б. В. К феноменологической теории естественной оптической активности / Б. В. Бокуть, А. Н. Сердюков // Журн. эксперим. и теор. физики. – 1971. – Т. 61, № 5. − С. 1808−1813.
8. Проектирование метаматериалов на основе планарных спиралей в СВЧ-диапазоне / И. В. Семченко [и др.] // Изв. Гомел. гос. ун-та им. Ф. Скорины. – 2020. – № 3 (120). – С. 154–160.
9. Determining polarizability tensors for an arbitrary small electromagnetic scatterer / V. S. Asadchy [et. al.] // Photon. Nanostruct. – Fundam. Appl. – 2014. – Vol. 12. – P. 298–304. https://doi.org/10.1016/j.photonics.2014.04.004
10. Преобразование поляризации прошедшей СВЧ-волны в бианизотропном метаматериале на основе планарных спиралей [Электронный ресурс] / А. Ю. Кравченко [и др.] // Науч. конф., посвящ. 110-летию со дня рождения Ф. И. Федорова (Гомель, 25 июня 2021 г.): сб. материалов. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2021. – C. 78–83. – Режим доступа: http://elib.gsu.by/jspui/handle/123456789/25087
11. Electromagnetics of Bianisotropic Materials: Theory and Applications / A. N. Serdyukov [et. al.]. – London: Gordon and Breach Publishing Group [etc.], 2001. – 337 p.
12. Семченко, И. В. Электромагнитные волны в метаматериалах и спиральных структурах / И. В. Семченко, С. А. Хахомов. – Минск: Беларус. навука, 2019. – 279 с.
13. Семченко, И. В. Преобразование поляризации электромагнитных волн спиральными излучателями / И. В. Семченко, С. А. Хахомов, А. Л. Самофалов // Радиотехника и электроника. – 2007. – Т. 52, № 8. – C. 917−922.
14. Семченко, И. В. Оптимальная форма спирали: равенство диэлектрической, магнитной и киральной восприимчивостей / И. В. Семченко, С. А. Хахомов, А. Л. Самофалов // Изв. высш. учеб. заведений. Физика. – 2009. – Т. 52, № 5. – С. 30–36.
15. Modeling of Spirals with Equal Dielectric, Magnetic, and Chiral Susceptibilities / E. Saenz [et. al.] // Electromagnetics. – 2008. – Vol. 28, № 7. – P. 476–493. https://doi.org/10.1080/02726340802322528
16. Semchenko, I. V. Optimal Shape of Spiral: Equality of Dielectric, Magnetic and Chiral Properties / I. V. Semchenko, S. A. Khakhomov, A. L. Samofalov // META’08, Metamaterials for Secure Information and Communication Technologies: proceedings, Marrakesh, Morocco, 7−10 May 2008. − Paris, France, 2008. – P. 71–80.
17. Sihvola, A. H. Bi-isotropic constitutive relations / A. H. Sihvola, I. V. Lindell // Microwave Opt. Technol. Lett. – 1991. – Vol. 4, № 8. – P. 195–297. https://doi.org/10.1002/mop.4650040805
18. Tretyakov, S. Analytical Modeling in Applied Electromagnetics / S. Tretyakov. – Artech House, 2003. – 284 p.
19. Lindell, I. V. Electromagnetic Waves in Chiral and Bi-isotropic Media / I. V. Lindell. – Artech House, 1994. – 332 p.
20. Аззам, Р. Эллипсометрия и поляризованный свет / Р. Аззам, Н. Башара. – М.: Мир, 1981. – 583 с.
##reviewer.review.form##
Праглядаў: 776
Паслаць артыкул па эл. пошце 