太赫兹波段超构透镜变焦功能的研究
作者:
作者单位:

1郑州轻工业大学 电子信息学院,河南 郑州 450002;2河南大学 物理与电子学院,河南 郑州 450046;3中国科学院西安光学精密机械研究所 光子功能材料与器件研究室,陕西 西安 710119

作者简介:

张晓冬(1980-),男,博士,副教授,主要研究方向为微纳光学.email:zhangxiaodong@zzuli.edu.cn.
朱 雪(2001-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为超构透镜.
吴鑫鹏(1999-),男,硕士,主要研究方向为超构透镜.
刘若涵(2004-),女,学士,主要研究方向为超构表面.
孔德鹏(1984-),男,博士,研究员,主要研究方向为太赫兹光学.
姜利英(1981-),女,博士,教授,主要研究方向为微纳传感.

通讯作者:

姜利英 (1981-),女,博士,教授,主要研究方向为微纳传感. email:jiangliying@zzuli.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金面上资助项目(62477043);国家留学基金委资助项目(202409440003);河南省科技厅科技攻关资助项目(232102211081);河南省科技研发计划联会基金资助项目(225200810071);河南省重大科技专项资助项目(231100220800);河南省高等学校重点科研项目计划基础研究专项资助项目(26ZX021)

伦理声明:



Research on the focal length variation of metalens at terahertz band
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1School of Electronic and Information,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou Henan 450002,China;2School of Physics and Electronics,Henan University,Zhengzhou Henan 450046,China;3Photonic Functional Materials and Devices Laboratory,Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Xi'an Shaanxi 710119,China

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    摘要:

    基于相位传输理论,设计了一个工作在太赫兹波段的透射型超构透镜,通过设计十字型椭圆柱超构单元实现对电磁波波前的调控。该设计使用环烯烃聚合物材料为衬底,硅为介质材料。超构透镜的半径为11 mm,入射波长为0.75 mm,数值孔径为0.69,聚焦效率为51.4%。基于此设计,超构透镜在环境折射率为1~1.6、入射波长为0.7~0.8 mm情况下,与焦距分别呈现正比和反比关系,因此可随外界环境以及入射波长的变化实现变焦功能。

    Abstract:

    Based on phase-transmission theory, a transmissive terahertz metalens whose wavefront is shaped by cross-shaped elliptical cylinders is designed. The lens uses a cyclo-olefin-polymer substrate and silicon scatterers, has an 11 mm radius, operates at 0.75 mm wavelength, delivers a 0.69 numerical aperture and 51.4% focusing efficiency. Within ambient refractive indices of 1~1.6 and wavelengths of 0.7~0.8 mm, the focal length scales directly with index and inversely with wavelength, enabling continuous zoom by simply tuning the surroundings or the incident frequency.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张晓冬,朱雪,吴鑫鹏,等.太赫兹波段超构透镜变焦功能的研究[J].太赫兹科学与电子信息学报,2026,24(5):624~634. DOI:10.11805/TKYDA2025042.
ZHANG Xiaodong, ZHU Xue, WU Xinpeng, et al. Research on the focal length variation of metalens at terahertz band[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information,2026,24(5):624-634. DOI:10.11805/TKYDA2025042.

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  • 收稿日期:2025-02-19
  • 最后修改日期:2025-05-11
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  • 在线发布日期: 2026-06-01
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