Intra-meta-atom perturbations for manipulating the intrinsic polarization of q-BIC metasurface
Abstract
准连续域束缚态（quasi-bound states in the continuum，q-BIC）超表面具有高Q值和强局域场，能够实现共振波长、振幅、相位及偏振等有效操控，是实现高性能传感和光电子器件的理想平台。现有q-BIC偏振调控多依赖旋转纳米结构单元或改变结构高度，加工复杂且灵活性不足，限制了其在偏振维度的多功能集成。本研究提出了一种在纳米结构单元内部引入孔洞微扰的策略，直接调控q-BIC的本征偏振模式。研究通过耦合模理论和多极子分解解析了微扰改变结构单元局域介电常数及电偶极矩分布，从而影响本征偏振方向的物理机制。设计并制备了基于a-Si纳米柱二聚体的系列超表面样品，通过改变孔洞数量及排布引入微扰。仿真与实验结果表明，随着孔洞数量增加，q-BIC的本征偏振方向能从初始0°发生顺时针偏转，同时共振波长产生蓝移。实验测得的偏振响应与仿真结果一致。本文研究提供了一种简易、灵活的q-BIC偏振操控手段，为发展紧凑型偏振转换、偏振测量与信息处理超表面开辟了新途径。
Fields of Study & Subjects
Metamaterials and Metasurfaces Applications
Plasmonic and Surface Plasmon Research
Advanced Antenna and Metasurface Technologies
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH