[發明專利]電磁波束控制的方法、波束偏轉器、分束器及其轉換開關

有效

• 申請號: 201210009080.8
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102569968A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李偉;張小剛;蔣尋涯
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01P3/00
• 分類號: H01P3/00;G02F1/01
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

1.一種電磁波束控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據所需控制電磁波的工作頻率，確定磁場的大小以及相應的旋磁媒質；

(2)根據電磁波要分束的數目和/或偏轉方向確定磁疇的幾何特征；

(3)根據所述磁疇的幾何特征，通過磁場控制，在旋磁媒質中構造出磁疇，并控制電磁波模式的單向性傳播方向。

2.根據權利要求1所述的電磁波束控制的方法，其特征在于，所述電磁波的工作頻率范圍為ω₁～ω₂；ω₂＝γ(B₀H₀)^1/2，其中，γ為旋磁媒質的旋磁比，B₀為磁感應強度，H₀為磁場強度；磁感應強度B₀＝H₀+4πM₀，其中，M₀飽和磁場強度。

3.根據權利要求1所述的電磁波束控制的方法，其特征在于，所述磁疇的幾何特征包括磁疇的布局以及電磁波傳播方向。

4.根據權利要求1所述的電磁波束控制的方法，其特征在于，所述電磁波為可見光、紅外光或微波。

5.根據權利要求1所述的電磁波束控制的方法，其特征在于，所述磁場控制通過加外磁場、將旋磁媒質制作成永久磁體或電磁體實現。

6.根據權利要求1所述的電磁波束控制的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，對于單頻電磁波而言，在磁疇上電磁波模式的傳播方向只能沿著磁疇的一個方向進行；對于多頻電磁波而言，磁疇上低頻段的電磁波模式的傳播方向，與磁疇兩側的磁場方向構成右手手性關系；磁疇上高頻段的電磁波模式的傳播方向，與磁疇兩側的磁場方向構成左手手性關系。

7.一種根據權利要求1-6中任一權利要求所述的電磁波束控制的方法制作的波束偏轉器，其特征在于，包括兩塊磁導率張量互為轉置共軛的旋磁媒質，通過加外磁場、制作成永久磁體或電磁體使所述兩塊旋磁媒質之間的邊界形成相交的兩個磁疇，從而使電磁波的傳播方向沿磁疇偏轉。

8.一種根據權利要求1-6中任一權利要求所述的電磁波束控制的方法制作的波束分束器，其特征在于，包括兩塊磁導率張量互為轉置共軛的旋磁煤質，通過加外磁場、制作成永久磁體或電磁體使所述兩塊旋磁媒質之間的邊界形成相交的兩個以上的磁疇，從而使電磁波的傳播方向沿磁疇分開。

9.一種根據權利要求1-6中任一權利要求所述的電磁波束控制的方法制作的分束器-偏轉器轉化開關，其特征在于，包括兩塊磁導率張量互為轉置共軛的旋磁煤質，通過加外磁場、制作成永久磁體或電磁體使所述兩塊旋磁媒質之間的邊界形成相交的兩個以上的磁疇，通過磁場控制，打開或關閉其中一個或多個磁疇，實現分束器和偏轉器的相互轉換。