偏振是指横波的振动矢量(垂直于波的传播方向)偏于某些方向的现象，是光的一个重要物理特性。偏振调控也代表了人们对光的操控能力。偏振偏转器是指能改变入射光的偏振方向的光学器件。

近年来，使用磁性材料或者液晶来设计偏振器开始进入人们的视野，这类器件可以通过改变外电场或外磁场来调谐。Ghattan等通过实验，验证了施加外电场改变液晶的光轴方向，可以改变太赫兹波的传输特性，进而达到开关的目的。Hsieh等利用电场来调控液晶，利用液晶的双折射性质设计的起偏器性能优于金属栅起偏器。Lin等论证了电控液晶相位光栅可以实现偏振分束的功能。

偏振转换器一个重要突破是超表面偏振转换器的出现，因为偏振转换器具有效率低下、体积大、易碎、窄带宽等缺点，而超表面器件可以与太赫兹波产生较为良好的电磁响应, 通过对结构的合理设计，那么就可以实现对太赫兹波传播方向、振幅和偏振态的调控。

Grady等提出了透射与反射两种线偏振转换器，以金属线为周期单元，其振幅透射比可以达到80%以上，此外，通过改变金属线的结构可以实现光束的异常折射。Cheng等提出了以同心金属开口环的圆盘为谐振单元的周期性结构，当入射光线和开口环方向夹角为45#176;时，反射光可以在0.65#8212;1.45THz频段实现线偏振态的旋转，其角度为90#176;。但是反射式的偏振转换器效率不稳定，器件损耗较大。Cong等提出了由三层金属栅组成的超表面偏振转换器，其工作带宽为0.8THz,损耗为3dB。

杨磊等提出了”金属栅-开口环-金属栅”结构的透射式超表面偏振控制器。当线偏振太赫兹波垂直入射器件表面时，其能够实现90#176;偏振方向的改变，通过率达到90%以上，利用开口环表面电流分布变化实现对偏振态的控制。实验使用斯托克斯参量来表示太赫兹投射光束的偏振态：S0 = |txx|^2 |tyx|^2 ,S1 = |txx|^2 #8722;|tyx|^2 , S2 = 2|txx||tyx|cosδ, S3 = 2|txx||tyx|sinδ,则tan(2α) = S2 /S1, (sin(2χ) = S3 /S0, 从而得到偏振转换效率PCRx = |tyx|^2/(|txx|^2 |tyx|^2),PCRy = |txy|^2/(|tyy|2 |txy|^2)。其结果表明，该种偏振器在0.72 THz的工作带宽内, 可以实现偏振方向90#9702;的旋转,损耗为1dB。

截止目前，人们对偏振偏转器的研究，还没有涉及以双层金属矩阵孔为周期的偏振偏转器，不同波段，不同偏振的入射光对矩阵金属孔的透射效率影响非常令人感兴趣，因此，我们非常希望掌握双层金属矩阵孔偏振偏转器的性能特点。

参考文献：

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