Study of symmetries of chiral metasurfaces for azimuth-rotation-independent cross polarization conversion

极化(电化学) 偏振旋转器 物理 光学 方位角 圆极化 线极化 齐次空间 旋光 电磁辐射 几何学 双折射 激光器 化学 物理化学 微带线 数学
作者
Cheng Gong,Li‐Ming Si,Pengcheng Tang,Qingle Zhang,Xin Lv
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:30 (4): 5722-5722 被引量:6
标识
DOI:10.1364/oe.452773
摘要

The realization of cross-polarization conversion has attracted great interest in polarization conversion metasurfaces (PCMs), particularly due to polarization manipulation of electromagnetic (EM) waves with small size and low loss. An azimuth-rotation-independent (ARI) cross-polarization converter is a kind of 90° polarization rotator, which can rotate the polarization of linearly polarized incident electromagnetic (EM) waves with an arbitrary polarization direction to the orthogonally polarized transmitted EM waves. In this paper, we study the symmetry properties of chiral metasurfaces using the Jones matrix method for ARI 90° polarization rotators. The previous designs could only address C4 symmetry, but with this approach, the derived unit cell structure of the ARI PCM should possess Cn(n ≥ 3, n ∈ N+) symmetry. To confirm the design concept, two chiral structures with different symmetries are investigated by full-wave numerical simulations. The experimental results are also carried out and excellently agree with the simulated results. It could be used for polarization conversion applications and further utilized in antenna applications, polarization detection, and telecommunication applications.
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