利用手性梯度超表面实现电磁波前的完美偏折与偏振旋转同步

我们引入手性梯度超表面，其允许将所有入射波完美透射至期望方向，并同时实现折射波相对于入射波的偏振完美旋转。除了利用提供折射波相对入射波偏折的梯度偏振密度外，使用手性超表面单元可使折射波偏振发生旋转。我们通过对每个离散点处由适当螺旋单元实现的所需等效表面偏振密度进行离散化，提出了所提议器件的一种可能实现方式。仅使用单层光学薄手性单元，我们史无前例地将正入射平面波偏折为 $45^{\circ}$ 处的折射平面波，功率效率达 $72\%$，并伴随 $90^{\circ}$ 偏振旋转。所提出的概念与设计方法可在微波及光学领域的偏振旋转器件中找到实际应用，尤其在需要将入射功率偏折时。