Breitbandige sub-THz-Halbwellenplatte aus 3D-gedruckten Metagitter mit niedrigem Brechungsindex und überwelligem Gitter

Hochindex-dielektrische Metasurfaces werden selten im Bereich von 0,1-0,3 THz berichtet, da eine extrem große ätzen Tiefe gemäß der Millimeter-Wellenlänge erforderlich ist. In dieser Arbeit schlagen wir eine einfache Lösung für die sub-THz-Breitband-Polarisationsteuerung vor, indem wir 3D-gedruckte Metagitter mit niedrigem Brechungsindex (n~1,5) nutzen. Das Metagitter mit subwelligem Gitter zeigt sich als sehr effiziente Halbwellenscheibe (netto Polarisation-konversion von 87%) bei 0,14 THz, hat jedoch ein rauschendes Spektrum. Das Design mit überwelligem Gitter bietet eine gleichmäßige und breite Bandbreite für die Rotation der linearen Polarisation. Die Untersuchung des Mechanismus zeigt, dass die Gittergröße leicht über der Wellenlänge eine bessere Wahl für das Niedrigindex-Metagerät darstellt, da sie hohe Effizienz in der Null-Diffraktionsordnung und eine breite Bandbreite aufgrund der geringen Modusdispersion aufrechterhält. Solche Designs bieten eine praktikable Lösung, die insbesondere für die sub-THz-Polarisation und Phasenkontrolle geeignet ist und komplementär zu den bestehenden hochindex-dielektrischen und metallischen Metasurfaces.