CN114696109B - 一种透射圆极化spp波束分离器 - Google Patents

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Abstract

一种透射圆极化SPP波束分离器，包括：超构表面，超构表面由多个第一、第二阵列组成，第一、第二阵列沿宽度方向交替布置，第一、第二阵列分别包括多个第一、第二子阵，第一子阵由多个第一半波片组成，第二子阵由多个第二半波片组成；第一、第二半波片均包括四层第一金属贴片，相邻的第一金属贴片间由第一介质板隔开，第一、第二子阵列中在长度方向上相邻的第一金属贴片的大小相同、旋转角不同，在宽度方向上相邻的第一金属贴片的大小不同、旋转角相同；设置于超构表面下方的本征板，本征板和超构表面的几何中心重合，超构表面和本征板等宽，本征板的长度大于超构表面的长度。本发明实现了旋向解耦的透射圆极化SPP波束分离功能。

Description

一种透射圆极化SPP波束分离器
技术领域
本发明属于SPP波前调控技术领域，尤其涉及一种透射圆极化SPP波束分离器。
背景技术
表面等离子激元(Surface Plasmon Polariton，以下简称SPP)是一种束缚在金属/介质等表界面的电磁本征模式，其水平波矢分量大于自由空间波矢分量，因此具有亚波长分辨和局域近场增强等特性。SPP波前调控是一种实现SPP电磁多功能集成的重要技术，目前是纳米、微波和THz近场光子学等领域研究的重点技术。调控SPP波前可以有效促进SPP在超分辨成像、通信、增强光学吸收、天线等方面的应用，也是实现现代电磁器件小型化、集成化的重要手段，有望缓解现代科技对快速、大容量以及记忆型器件日益增长的需求。
目前的SPP波前调控技术主要有：采用相位积累，本征板开孔和挖槽产生的布拉格散射，或者利用反射超构表面实现单一工作模式等，采用这些技术的SPP电磁设备存在尺寸大、工作效率低或者工作模式单一等缺陷，限制了SPP电磁多功能集成技术的发展，影响了现代高度集成电磁设备的发展与应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于旋向解耦透射超构表面的透射圆极化SPP波束分离器，在透射体系下可以工作在双模式，并具有圆极化解耦功能。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
一种透射圆极化SPP波束分离器，包括：超构表面，所述超构表面由多个第一阵列和第二阵列组成，所述第一阵列和所述第二阵列沿所述超构表面的宽度方向交替布置，所述第一阵列包括多个沿所述超构表面的长度方向排列的第一子阵，所述第二阵列包括多个沿所述超构表面的长度方向排列的第二子阵，所述第一子阵由多个沿所述超构表面的宽度方向和长度方向排列的第一半波片组成，所述第二子阵由多个沿所述超构表面的宽度方向和长度方向排列的第二半波片组成，所述第一半波片的数量和所述第二半波片的数量相同；所述第一半波片和所述第二半波片均包括四层叠置的第一金属贴片，相邻的所述第一金属贴片之间由第一介质板隔开；所述第一子阵列和第二子阵列中，在所述超构表面的长度方向上相邻的第一半波片的第一金属贴片的大小相同、旋转角不同，在所述超构表面的宽度方向上相邻的第一半波片的第一金属贴片的大小不同、旋转角相同；间隔设置于所述超构表面下方的本征板，所述本征板的几何中心和所述超构表面的几何中心重合，所述超构表面的宽度和所述本征板的宽度相等，所述本征板的长度大于所述超构表面的长度；所述本征板由多个沿其长度方向和宽度方向排列的本征单元组成。
进一步的，所述第一金属贴片为方形金属片，所述第一介质板为正方形介质板。
进一步的，所述第一金属贴片的长和宽为2mm～6.6mm。
进一步的，所述第一金属贴片的尺寸根据线性相位
Figure BDA0003537390460000021
采用作图法确定，式中的/>
Figure BDA0003537390460000022
为超构表面上半波片几何中心所在位置的左旋圆极化电磁波的相位，/>
Figure BDA0003537390460000023
为超构表面上半波片几何中心所在位置的右旋圆极化电磁波的相位，(x,y)表示超构表面上半波片几何中心所在位置的坐标，步骤如下：
获取不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图，以及不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图；
在超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到二维透射相位
Figure BDA0003537390460000024
P(x,y)的点，记录这些点对应的横坐标和纵坐标，这些点的横坐标对应的是第一金属贴片的长度的取值范围，纵坐标对应的是第一金属贴片的宽度的取值范围；
根据上述得到的点的坐标，在超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到和这些点相对应的
Figure BDA0003537390460000025
值，其中，/>
Figure BDA0003537390460000031
值与/>
Figure BDA0003537390460000032
值相差180的点所对应的横坐标和纵坐标即为第一金属贴片长度和宽度。
进一步的，所述第一金属贴片的旋转角β(x,y)＝G(x,y)/2，式中的G(x,y)为半波片的线性相位。
进一步的，
Figure BDA0003537390460000033
进一步的，所述超构表面的中心频率为10.5GHz，所述本征板的长度和所述超构表面的长度比为5:1。
进一步的，所述本征单元包括第二介质板、设置于所述第二介质板顶面的第二金属贴片以及设置于所述第二介质板底面的接地片，所述接地片的大小和所述第二介质板的大小相同。
进一步的，所述第二金属贴片为方形，所述第二金属贴片的大小根据圆极化SPP的波矢kspp确定，调节所述第二金属贴片的长度和宽度，当本征板单元的横电模式波矢和横磁模式波矢同时等于kspp时，所对应的长度和宽度即为所述第二金属贴片的长、宽尺寸；所述第二介质板为正方形，所述第二介质板的尺寸和所述第一介质板的尺寸相同。
进一步的，所述本征板各向异性。
由以上技术方案可知，本发明通过设计具有不同金属贴片尺寸和旋转角的超构表面单元组成的二维旋向解耦透射超构表面，具有圆极化旋向解耦特性，可以实现对左右旋圆极化电磁波的相位解耦，产生不同的相位分布，为波束分离器提供所需要的复合相位分布；并结合超构表面设计了可以同时支持横电模式和横磁模式SPP的各向异性本征板，结合二维旋向解耦透射超构表面的相位分布，在x方向上对L/RCP入射电磁波产生相反的相位梯度以激发沿正负x方向传播的SPP，同时在y方向上对L/RCP设计不同功能相位以实现对所激发的SPP的波前调控，进而形成透射体系下的圆极化解耦SPP器件，可以实现对入射的LCP在本征板左侧区域产生圆极化SPP偏折波束，对入射的RCP在本征板右侧区域产生具有相同偏折角度的圆极化SPP偏折波束，实现了SPP激发与波前调控的集成，并解耦了圆极化电磁波固有的偏折角度互为相反数的锁定特性，可以在透射体系下高效耦合产生具有TM和TE双模式的圆极化SPP偏折波束。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例超构表面的结构示意图；
图3为本发明实施例半波片的结构示意图；
图4a为本发明实施例的超构表面单元在x极化波照射下10.5GHz处的透射幅度随参数a和b变化的二维分布图；
图4b为本发明实施例的超构表面单元在x极化波照射下10.5GHz处的透射相位随参数a和b变化的二维分布图；
图4c为本发明实施例的超构表面单元在y极化波照射下10.5GHz处的透射幅度随参数a和b变化的二维分布图；
图4d为本发明实施例的超构表面单元在y极化波照射下10.5GHz处的透射相位随参数a和b变化的二维分布图；
图5a为本发明实施例在LCP入射时超构表面上的相位分布图；
图5b为本发明实施例在RCP入射时超构表面上的相位分布图；
图6为本发明实施例本征板的结构示意图；
图7为本发明实施例本征单元的结构示意图；
图8为本发明实施例本征单元的色散曲线图；
图9a为本发明实施例在LCP入射时仿真的平行本征板上方10mm平面内的Ez电场分布；
图9b为本发明实施例在RCP入射时仿真的平行本征板上方10mm平面内的Ez电场分布；
图9c为本发明实施例在LCP入射时仿真的平行本征板上方10mm平面内的Hz电场分布；
图9d为本发明实施例在RCP入射时仿真的平行本征板上方10mm平面内的Hz电场分布。
下面结合附图和各实施例对本发明进一步详细说明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例的透射圆极化SPP波束分离器包括超构表面1以及设置于超构表面1下方的各向异性本征板2，本征板2和超构表面1上下间隔设置，本实施例的本征板2和超构表面1之间的间隔d为12mm。本征板2和超构表面1之间的间隔会影响SPP的耦合效率，可通过仿真的方式确定两者间的间隔。本征板2的几何中心和超构表面1的几何中心重合，超构表面1的宽度和本征板2的宽度相等，本征板2的长度大于超构表面1的长度，本实施例的本征板2的长度和超构表面1的长度比为5:1(图1中的x轴方向为长度方向，y轴方向为宽度方向)。
本发明的超构表面1用于对左右旋圆极化电磁波(Left/Right-Hand CircularPolarization，简称L/RCP)进行相位解耦，以产生不同的相位分布。如图2所示，超构表面1是由若干个第一阵列A和第二阵列B组成的透射超构表面，第一阵列A和第二阵列B沿y轴方向交替排列布置。每一个第一阵列A均包含多个沿x轴方向排列的第一子阵a，每一个第二阵列B均包含多个沿x轴方向排列的第二子阵b。第一子阵a由多个沿x轴和y轴排列的第一半波片Q1组成。第二子阵b由多个沿x轴和y轴排列的第二半波片Q2组成，第一子阵a中第一半波片Q1的数量和第二子阵b中第二半波片Q2的数量相同。本实施例中，一个第一阵列A包括4个第一子阵a，第一子阵a中包含有3×5个第一半波片Q1；一个第二阵列B包括4个第二子阵b，第二子阵b包含有3×5个第二半波片Q2。超构表面1在y轴方向上设置有3个第一阵列A和3个第二阵列B，即本实施例的超构表面1具有12×30个半波片，一个半波片构成超构表面的一个超构表面单元。
第一半波片Q1的层结构和第二半波片Q2的层结构相同，下面以第一半波片Q1为例对半波片的结构进行说明。如图3所示，一个半波片包括四层叠置在一起的第一金属贴片Q-1，相邻的第一金属贴片Q-1之间由第一介质板Q-2隔开，同一个半波片的每一层的第一金属贴片Q-1的大小相同，每一层的第一介质板Q-2的大小也相同。本实施例的第一金属贴片a-1为长a×宽b的方形的金属片，如，铜片，第一介质板a-2为边长等于p的正方形，本实施例的介质板a-2的介电常数为3.5，厚度为2mm，边长为8.5mm。
在第一子阵列a中，在x轴方向上相邻的第一半波片Q1的第一金属贴片Q-1的大小相同、旋转角不同，在y轴方向上相邻的第一半波片Q1的第一金属贴片Q-1的大小不同、旋转角相同。同样的，在第二子阵列b中，在x轴方向上相邻的第二半波片Q2的第一金属贴片的大小相同、旋转角不同，在y轴方向上相邻的第二半波片Q2的第一金属贴片的大小不同、旋转角相同。
通过调节超构表面1上阵列中相邻半波片的大小(a、b的大小)，改变x和y极化波入射时的谐振点，进而改变超构表面1在其中心频率处的线性相位，以实现超构表面1在中心频率(本实施例超构表面1的中心频率为10.5GHz)处，对于x和y极化波入射时都能保持高透射率，同时具有360度的可调相位范围。
图4a和图4b分别为本实施例超构表面单元在x极化波照射下10.5GHz处的透射幅度和透射相位随第一金属贴片的长度a和宽度b变化的二维分布图，图4c和图4d分别为超构表面单元在y极化波照射下10.5GHz处的透射幅度和透射相位随第一金属贴片的长度a和宽度b变化的二维分布图。从图4a至4d可以看出，第一金属贴片的长度和宽度在2mm～6.6mm范围内的超构表面单元，x和y极化波的透射率都保持较高水平，大于0.8，透射相位覆盖范围都达到了360度，具备为波束分离器提供任意相位分布的基础。
要实现圆极化旋向解耦，超构表面上要具有不同PB相位(Pancharatnam-Berry，简称PB)的半波片，也就是图4b和图4d中x和y极化波的透射相位差180度的半波片，这些半波片拥有不同线性相位，根据PB原理，当半波片的金属贴片绕z轴旋转一定角度β(图3)时，会对L/RCP产生互为相反数的±2β的PB相位，PB相位与线性相位叠加则可以实现圆极化旋向解耦。该旋转角β为金属贴片长度方向的中心线和y轴的夹角。
超构表面1的阵列中半波片的第一金属贴片的尺寸及旋转角分布情况按照以下方法确定：
确定左右旋圆极化电磁波在超构表面的相位分布，超构表面上某一点(半波片几何中心所在位置)的左旋圆极化电磁波的相位为：
Figure BDA0003537390460000071
超构表面上某一点的右旋圆极化电磁波的相位为：/>
Figure BDA0003537390460000072
式中的(x,y)表示超构表面上某一点的坐标，kspp为圆极化SPP的波矢，ξ为圆极化SPP偏折角度对应的相位梯度；
参数kspp和ξ根据圆极化SPP波束分离器的性能设计确定，例如本实施例的圆极化SPP波束分离器的性能需求为：当左旋圆极化电磁波入射时，要在本征板左侧区域产生波矢kspp＝1.12k0的圆极化SPP偏折波束，其中，偏折角θ＝arcsin(ξ/k0)，ξ＝2π/(1.12×10×p)＝0.3k0，p＝8.5mm为单元周期(介质板边长)，k0＝219.9m-1为超构表面的中心频率为10.5GHz时自由空间波矢；当右旋圆极化电磁波入射时，要在本征板右侧区域产生波矢为kspp＝1.12k0的圆极化SPP偏折波束且偏折角度相同，则超构表面上某一点的左右旋圆极化电磁波在超构表面的相位为：
Figure BDA0003537390460000073
Figure BDA0003537390460000074
在确定左右旋圆极化电磁波在超构表面的相位分布后，就可以确定超构表面上每个半波片在左右旋圆极化电磁波入射时的相位分布情况(如图5a和图5b)，并进一步确定每个半波片在左右旋圆极化电磁波入射时的线性相位P(x,y)和PB相位G(x,y)：
Figure BDA0003537390460000075
第一金属贴片的旋转角β根据以下公式计算：β(x,y)＝G(x,y)/2。
第一金属贴片的尺寸根据线性相位P(x,y)，采用作图法确定：
首先，获取不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图，如图4b，以及不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图，如图4d；
然后在超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到二维透射相位
Figure BDA0003537390460000081
P(x,y)的点，记录这些点对应的横坐标和纵坐标，这些点的横坐标对应的是第一金属贴片的长度的取值范围，纵坐标对应的是第一金属贴片的宽度的取值范围；
根据上述得到的点的坐标，在超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到和这些点相对应的
Figure BDA0003537390460000082
值，其中，/>
Figure BDA0003537390460000083
值与/>
Figure BDA0003537390460000084
值相差180的点所对应的横坐标和纵坐标即为第一金属贴片长度a和宽度b。
如图6所示，本征板2由若干个沿x轴方向和y轴方向排列的本征单元U组成。本征板大小为经验值，主要根据波束分离器的偏折角θ确定。本实施例波束分离器两侧偏折角相同，因此本征板为对称结构；且偏折角越小，本征板越小，偏折角越大，本征板越大。本征板的大小以使得在本征板上可以清楚看到偏折现象为准。如图7所示，本征单元U包括第二介质板U-1、设置于第二介质板U-1顶面的第二金属贴片U-2以及设置于第二介质板U-1底面的接地片(未图示)，第二介质板U-1为边长为P的正方形，第二金属贴片U-2为长为l、宽为w的方形，接地片的大小和第二介质板U-1的大小相同。本征板单元U的第二金属贴片U-2的大小也为经验值，主要根据圆极化SPP的波矢kspp确定，调节第二金属贴片U-2的长l和宽w，当本征板单元U的TE和TM模式波矢同时等于kspp时，所对应的长和宽的值即为第二金属贴片U-2的长、宽尺寸。第二金属贴片U-2的长l主要影响TM模式波矢，第二金属贴片U-2的宽w主要影响TE模式波矢。本实施例的本征板2由52×30个本征单元U组成，第二介质板U-1的介电常数为2.2，厚度为2mm，边长为8.5mm。第二金属贴片U-2的长度l＝6.3mm，宽度w＝7mm。图8为本实施例的本征单元的色散曲线仿真图，从图8可以看出，该本征单元横磁模式(TransverseMagnetic，简称TM)和横电模式(Transverse Electric，简称TE)的色散曲线相交于10.5GHz，此时对应的波矢为246.3m-1，与超构表面1所设计的激发SPP波矢1.12k0相匹配。
本发明的SPP波束分离器的超构表面由一系列具有不同线性相位和PB相位的半波片组成，通过线性相位和PB相位的叠加实现对圆极化电磁波的解耦，满足圆极化SPP多功能器件所需要的相位分布。各向异性本征板由周期性延拓的本征单元组成，可以支持包含TE和TM两种模式的圆极化SPP。本发明的基于旋向解耦透射超构表面的圆极化SPP波束分离器，可以实现对入射的LCP在本征板左侧区域产生圆极化SPP偏折波束，对入射的RCP在本征板右侧区域产生具有相同偏折角度的圆极化SPP偏折波束。
图9a至图9d为采用CST电磁仿真软件对本实施例仿真得到的圆极化SPP波束分离器的电/磁场分布图，仿真中边界条件均设置为open and space，采用圆极化平面波入射，本征板上方区域通过设置理想匹配层吸收掉入射波，确保入射波仅照射到超构表面上。从图9a和9c可以看出，当左旋圆极化波入射时，可以在分离器左侧区域产生同时具有TM(图9a中的Ez电场分量)和TE(图9c中的Hz电场分量)两种模式的圆极化SPP偏折波束，当右旋圆极化波入射时，在右侧区域也产生了同时具有TM(图9b中的Ez电场分量)和TE(图9d中的Hz电场分量)两种模式且偏折角度相同的圆极化SPP偏折波束，实现了旋向解耦的圆极化SPP波束分离器功能。
本发明采用的二维旋向解耦透射超构表面，具有亚波长尺度，低剖面特性，并具备同时激发和调控SPP的能力，通过设计的二维旋向解耦透射超构表面与各向异性本征板，可以在透射体系下高效耦合产生具有TM和TE双模式的圆极化SPP偏折波束。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于，包括：
超构表面，所述超构表面由多个第一阵列和第二阵列组成，所述第一阵列和所述第二阵列沿所述超构表面的宽度方向交替布置，所述第一阵列包括多个沿所述超构表面的长度方向排列的第一子阵，所述第二阵列包括多个沿所述超构表面的长度方向排列的第二子阵，所述第一子阵由多个沿所述超构表面的宽度方向和长度方向排列的第一半波片组成，所述第二子阵由多个沿所述超构表面的宽度方向和长度方向排列的第二半波片组成，所述第一半波片的数量和所述第二半波片的数量相同；所述第一半波片和所述第二半波片均包括四层叠置的第一金属贴片，相邻的所述第一金属贴片之间由第一介质板隔开；所述第一子阵列和第二子阵列中，在所述超构表面的长度方向上相邻的第一半波片的第一金属贴片的大小相同、旋转角不同，在所述超构表面的宽度方向上相邻的第一半波片的第一金属贴片的大小不同、旋转角相同；
间隔设置于所述超构表面下方的本征板，所述本征板的几何中心和所述超构表面的几何中心重合，所述超构表面的宽度和所述本征板的宽度相等，所述本征板的长度大于所述超构表面的长度；所述本征板由多个沿其长度方向和宽度方向排列的本征单元组成。
2.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述第一金属贴片为方形金属片，所述第一介质板为正方形介质板。
3.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述第一金属贴片的长和宽为2mm～6.6mm。
4.根据权利要求1或3所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述第一金属贴片的尺寸根据线性相位
Figure FDA0004147122790000011
采用作图法确定，式中的/>
Figure FDA0004147122790000012
为超构表面上半波片几何中心所在位置的左旋圆极化电磁波的相位，/>
Figure FDA0004147122790000013
为超构表面上半波片几何中心所在位置的右旋圆极化电磁波的相位，(x,y)表示超构表面上半波片几何中心所在位置的坐标，步骤如下：
获取不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图，以及不同长度和宽度的第一金属贴片的超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图；
在超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到二维透射相位
Figure FDA0004147122790000021
记录这些点对应的横坐标和纵坐标，这些点的横坐标对应的是第一金属贴片的长度的取值范围，纵坐标对应的是第一金属贴片的宽度的取值范围；
根据得到的超构表面单元在x极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中二维透射相位
Figure FDA0004147122790000022
在超构表面单元在y极化波照射下在超构表面的中心频率处的透射相位的二维分布图中找到和这些点相对应的/>
Figure FDA0004147122790000023
值，其中，/>
Figure FDA0004147122790000024
值与/>
Figure FDA0004147122790000025
值相差180的点所对应的横坐标和纵坐标即为第一金属贴片长度和宽度。
5.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述第一金属贴片的旋转角β(x,y)＝G(x,y)/2，式中的G(x,y)为半波片的线性相位。
6.根据权利要求5所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：
Figure FDA0004147122790000026
7.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述超构表面的中心频率为10.5GHz，所述本征板的长度和所述超构表面的长度比为5:1。
8.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述本征单元包括第二介质板、设置于所述第二介质板顶面的第二金属贴片以及设置于所述第二介质板底面的接地片，所述接地片的大小和所述第二介质板的大小相同。
9.根据权利要求8所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述第二金属贴片为方形，所述第二金属贴片的大小根据圆极化SPP的波矢kspp确定，调节所述第二金属贴片的长度和宽度，当本征板单元的横电模式波矢和横磁模式波矢同时等于kspp时，所对应的长度和宽度即为所述第二金属贴片的长、宽尺寸；
所述第二介质板为正方形，所述第二介质板的尺寸和所述第一介质板的尺寸相同。
10.根据权利要求1所述的透射圆极化SPP波束分离器，其特征在于：所述本征板各向异性。
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