Verification of broadband control of complex transmittance matrix for electromagnetic waves using Brewster metafilms

使用布鲁斯特超薄膜验证电磁波复杂透射矩阵的宽带控制

基本信息

批准号：
21K04192
负责人：
玉山泰宏
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、厚さが1メタ原子層のメタマテリアルであるメタ薄膜におけるブリュースター現象を利用することで、電磁波の異方性も含めた広帯域複素透過率制御が実現できることを示す。今年度は、直線偏光基底での異方性も含めた広帯域複素透過率制御の実証として、広帯域波長板の実現に取り組んだ。電気双極子のみが誘起されるメタ原子を用いて、ブリュースター現象が生じるようにメタ薄膜を形成すると、メタ薄膜はp偏光に対してはオールパスフィルター、s偏光に対しては透明な媒質として振舞う。そのため、直交する直線偏光成分がそれぞれp偏光となるように、入射面の向きが90度異なる2種のメタ薄膜を積層させることにより、直交する直線偏光成分の複素透過率を独立に制御できる。この電磁波制御手法の実証として、2つの異なる周波数依存性をもつ広帯域波長板を設計した。1つ目の波長板はメタ薄膜の共振周波数から離れた周波数領域を利用することにより、透過位相の周波数に対する変化が小さくなるようにした広帯域波長板である。2つ目の波長板はメタ薄膜の共振周波数付近を利用することにより、透過位相の周波数に対する変化が大きくなるようにした広帯域波長板である。これら2つの波長板は、広帯域で直交する直線偏光成分に対する透過位相差が一定であるという点では同じであるが、透過位相の周波数に対する変化が異なるので群遅延は異なる。このことはメタ薄膜におけるブリュースター現象を利用することにより、直線偏光基底において、透過率、透過位相、群遅延、さらには、群遅延分散の周波数依存性まで同時に考慮した形で電磁波制御が行える可能性があることを示唆している。この技術は、情報処理をはじめとした広帯域電磁波を扱う応用の発展につながるものである。

这项研究表明，在元薄膜中使用Bruster现象，这是一种元 - 材料元元素，厚度为一个元原子，可以实现宽带复合物的透射控制，包括电磁的各向异性波浪，可以实现。今年，作为宽带化合物透射控制的演示，包括在直偏基碱基处的各向异性，我们致力于实现宽带波长板的实现。当形成元薄膜以便使用仅诱导电气双极诱导的元原子发生bruaster现象时，元薄膜充当P极化的全部 - 通滤波器，用于S极化介质光。。因此，通过堆叠两种类型的元薄膜在偶然的方向上具有90度不同的元薄膜，以使正交直偏振组件是p偏振的，可以独立控制正统的正统分量的紧凑型透射率。作为这种电磁波控制方法的演示，设计了具有两个不同频率依赖性的宽带波长板。第一个波长板是宽带波长板，其中通过使用远离元薄膜的谐振频率的频率区域来降低透明相的频率。第二波长板是一个宽带波长板，其中使用元薄膜的谐振频率附近增加了透明相频率的变化。这两个波长板是相同的，因为在宽带中，直偏成分之间的透明相位差是恒定的，但是组延迟差异有所不同，因为透明相频率的变化是不同的。通过在元薄膜中使用Bruster现象，可以在透射率，渗透率，组延迟和群体延迟多样化的频率依赖性的同时进行电磁波。性别。这项技术导致开发处理宽带电磁波的应用程序，包括信息处理。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Broadband Control of Group Delay Using the Brewster Effect in Metafilms

DOI：
10.1103/physrevapplied.18.014029
发表时间：
2022-07
期刊：
Physical Review Applied
影响因子：
4.6
作者：
Y. Tamayama;Hiromu Yamamoto
通讯作者：
Y. Tamayama;Hiromu Yamamoto

ブリュースターメタ薄膜による複素透過率の周波数および偏光依存性制御

布儒斯特元薄膜对复透射率的频率和偏振相关控制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
W. Wang;Z. Zhang;S. Liu;X. Wang;Y. Tsuji;and J. Xu;桑村有司;Yasuhiro Tamayama and Hiromu Yamamoto;玉山泰宏
通讯作者：
玉山泰宏

長岡技術科学大学　メタマテリアル研究室

长冈工业大学超材料实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

メタミラーを含むファブリペロー共振器を用いたマイクロプラズマ生成

使用包含超镜的法布里-珀罗腔生成微等离子体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤鷹之介;玉山泰宏
通讯作者：
玉山泰宏

メタマテリアルを用いたテラヘルツ波の群遅延制御

使用超材料对太赫兹波进行群延迟控制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hironaka Yuki;Yamae Taiki;Ayala Christopher L.;Yoshikawa Nobuyuki;Takeuchi Naoki;玉山泰宏
通讯作者：
玉山泰宏

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玉山泰宏其他文献

二重共振メタマテリアルによるテラヘルツ波の群遅延の可変制御

使用双谐振超材料对太赫兹波群延迟进行可变控制

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
木田悠太朗;玉山泰宏
通讯作者：
玉山泰宏

電子バーンスタイン波加熱・電流駆動による無誘導球状トカマク立ち上げを阻害する不安定性の様相

阻碍电子伯恩斯坦波加热和电流驱动发射非制导球形托卡马克的不稳定因素

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
山本大夢;玉山泰宏;福島竜輝;後藤恵介，梶田竜助，野澤嘉孝，郭星宇，大谷純己，塚本亘，野口哲夫，久津間哲人，中井隆裕，松井三四郎，山形周平，打田正樹，田中仁，前川孝
通讯作者：
後藤恵介，梶田竜助，野澤嘉孝，郭星宇，大谷純己，塚本亘，野口哲夫，久津間哲人，中井隆裕，松井三四郎，山形周平，打田正樹，田中仁，前川孝