1 中北大学动态测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051
2 内蒙古动力机械研究所，内蒙古 呼和浩特 010000
原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注，如今，进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势，因为它有利于生物磁性测量与成像。但是，目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此，笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案，该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合，在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵，效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成，可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点，为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。
表面光学 超表面 异常折射 原子气室 原子磁强计 光路集成
1 南昌大学材料科学与工程学院, 江西 南昌 330031
2 南昌大学物理系, 江西 南昌 330031
3 南昌大学空间科学与技术研究院, 江西 南昌 330031
4 中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
提出了每个超晶胞由8个不同V-形天线组成的双周期超晶胞错位超表面结构,并从理论和实验上研究了其特性。计算表明,当横电光垂直入射时,会得到共偏振透射和交叉偏振异常折射。通过调节两个超晶胞周期单元的横向错开距离,可改变异常折射的相位差,调控其振幅。实验结果表明,当4.3 THz的光垂直入射到两个超晶胞周期单元横向错开距离为0,2,4,6个V-形单元的样品上时,异常折射光强分别为入射光强的3.6%,1.7%,0.7%,1.9%,与计算结果一致。
集成光学 太赫兹 超表面 异常折射 振幅调控
