Abstract

This Letter describes a novel metamaterial design by employing off-resonance and in-resonance excitation for a high-transmission terahertz-wave quarter-wave plate (QWP). The device is demonstrated with a thin film metamaterial with double-layer split ring resonators (SRRs). Different from a usual resonant metamaterial device, here we design the work frequency off from the inductor-capacitor (LC) resonance for the TE mode, while in a dipole resonance for the TM mode to obtain the artificial birefringence. Rectangular SRRs in this Letter provide a choice to optimize the off-resonance and in-resonance excitation, to assist the double-layer design for high transmission. Converting a linearly polarized wave to circular polarization with our QWP, the experiment confirms a transmittance of 0.8 and an ellipticity of 0.99 at 0.98 THz. The developed thin film device is flexible and has a thickness of 48 μm (sub-wavelength). This is an advantage for potential integration in systems where overall device compactness is required.

© 2018 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Thin terahertz-wave phase shifter by flexible film metamaterial with high transmission

Zhengli Han, Seigo Ohno, Yu Tokizane, Kouji Nawata, Takashi Notake, Yuma Takida, and Hiroaki Minamide
Opt. Express 25(25) 31186-31196 (2017)

Comparison of birefringent electric split-ring resonator and meanderline structures as quarter-wave plates at terahertz frequencies

Andrew C. Strikwerda, Kebin Fan, Hu Tao, Daniel V. Pilon, Xin Zhang, and Richard D. Averitt
Opt. Express 17(1) 136-149 (2009)

An ultrathin terahertz quarter-wave plate using planar babinet-inverted metasurface

Dacheng Wang, Yinghong Gu, Yandong Gong, Cheng-Wei Qiu, and Minghui Hong
Opt. Express 23(9) 11114-11122 (2015)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
    [Crossref]
  2. K. Kawase, Y. Ogawa, Y. Watanabe, and H. Inoue, Opt. Express 11, 2549 (2003).
    [Crossref]
  3. M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
    [Crossref]
  4. T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
    [Crossref]
  5. M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
    [Crossref]
  6. J.-B. Masson and G. Gallot, Opt. Lett. 31, 265 (2006).
    [Crossref]
  7. O. Paul, R. Beigang, and M. Rahm, Opt. Express 17, 18590 (2009).
    [Crossref]
  8. Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
    [Crossref]
  9. N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
    [Crossref]
  10. L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
    [Crossref]
  11. D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
    [Crossref]
  12. P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
    [Crossref]
  13. A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
    [Crossref]
  14. D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
    [Crossref]
  15. X. Zhao, J. Schalch, J. Zhang, H. R. Seren, G. Duan, R. D. Averitt, and X. Zhang, Optica 5, 303 (2018).
    [Crossref]
  16. T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
    [Crossref]
  17. W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
    [Crossref]
  18. H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
    [Crossref]
  19. Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
    [Crossref]
  20. S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
    [Crossref]
  21. W. Mo, X. Wei, K. Wang, Y. Li, and J. Liu, Opt. Express 24, 13621 (2016).
    [Crossref]
  22. Z. Han, S. Ohno, Y. Tokizane, K. Nawata, T. Notake, Y. Takida, and H. Minamide, Opt. Express 25, 31186 (2017).
    [Crossref]
  23. ANSYS, Inc., http://www.ansys.com/ .
  24. W. H. McMaster, Am. J. Phys. 22, 351 (1954).
    [Crossref]
  25. Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).
  26. H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
    [Crossref]
  27. W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
    [Crossref]
  28. H.-T. Chen, Opt. Express 20, 7165 (2012).
    [Crossref]
  29. H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
    [Crossref]
  30. C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
    [Crossref]

2018 (1)

2017 (2)

Z. Han, S. Ohno, Y. Tokizane, K. Nawata, T. Notake, Y. Takida, and H. Minamide, Opt. Express 25, 31186 (2017).
[Crossref]

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

2016 (1)

2015 (5)

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

2014 (2)

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

2013 (2)

T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
[Crossref]

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

2012 (1)

2010 (1)

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

2009 (4)

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

O. Paul, R. Beigang, and M. Rahm, Opt. Express 17, 18590 (2009).
[Crossref]

2008 (1)

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

2007 (2)

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[Crossref]

2006 (2)

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

J.-B. Masson and G. Gallot, Opt. Lett. 31, 265 (2006).
[Crossref]

2005 (1)

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

2004 (1)

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

2003 (1)

2002 (1)

M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
[Crossref]

1954 (1)

W. H. McMaster, Am. J. Phys. 22, 351 (1954).
[Crossref]

Aronsson, M. T.

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

Averitt, R. D.

X. Zhao, J. Schalch, J. Zhang, H. R. Seren, G. Duan, R. D. Averitt, and X. Zhang, Optica 5, 303 (2018).
[Crossref]

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

Azad, A. K.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

Barat, R.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Basov, D. N.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Beigang, R.

O. Paul, R. Beigang, and M. Rahm, Opt. Express 17, 18590 (2009).
[Crossref]

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

Bingham, C. M.

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Chen, F.

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

Chen, H.-T.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

H.-T. Chen, Opt. Express 20, 7165 (2012).
[Crossref]

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

Chowdhury, D. R.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Cich, M. J.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

Cong, L.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Dai, N.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Dalvit, D. A. R.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Duan, G.

Fan, K.

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Fang, N.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Federici, J. F.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Fujita, H.

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

Gallot, G.

Gary, D.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Gong, Y.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

Grady, N. K.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Gu, J.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Gu, Y.

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Han, J.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Han, Z.

Z. Han, S. Ohno, Y. Tokizane, K. Nawata, T. Notake, Y. Takida, and H. Minamide, Opt. Express 25, 31186 (2017).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

Hao, J.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

He, Q.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Herrmann, M.

M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
[Crossref]

Heyes, J. E.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Highstrete, C.

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

Hirakawa, K.

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

Hong, M.

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Huang, F.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Imhof, C.

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

Inoue, H.

Jian, L.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Kampfrath, T.

T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
[Crossref]

Kawase, K.

Kohno, K.

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

Landy, N. I.

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Lee, M.

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

Li, X.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Li, Y.

Liu, J.

Luo, W.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

Ma, S.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Masson, J.-B.

McMaster, W. H.

W. H. McMaster, Am. J. Phys. 22, 351 (1954).
[Crossref]

Mehmood, M. Q.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Miao, Z.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Minamide, H.

Mo, W.

Nawata, K.

Nelson, K. A.

T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
[Crossref]

Notake, T.

O’Hara, J. F.

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

Ogawa, Y.

Ohno, S.

Oliveira, F.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Padilla, W. J.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Paul, O.

O. Paul, R. Beigang, and M. Rahm, Opt. Express 17, 18590 (2009).
[Crossref]

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

Pendry, J. B.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Pilon, D.

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Pilon, D. V.

Qiu, C.-W.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

Qiu, M.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Qu, C.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Rahm, M.

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

O. Paul, R. Beigang, and M. Rahm, Opt. Express 17, 18590 (2009).
[Crossref]

Reiten, M. T.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Sakai, K.

M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
[Crossref]

Schalch, J.

Schulkin, B.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Seren, H. R.

Shrekenhamer, D.

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Singh, R.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Smith, D. R.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Srivastava, A.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Strikwerda, A. C.

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Sun, S.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Takida, Y.

Tanaka, K.

T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
[Crossref]

Tani, M.

M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
[Crossref]

Tao, H.

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

Taylor, A. J.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

Tokizane, Y.

Tonouchi, M.

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[Crossref]

Toshiyoshi, H.

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, Opt. Express 22, 21326 (2014).
[Crossref]

Venkatesan, T.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Vier, D. C.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Wang, D.

D. Wang, Y. Gu, Y. Gong, C.-W. Qiu, and M. Hong, Opt. Express 23, 11114 (2015).
[Crossref]

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Wang, K.

Wang, X.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

Watanabe, Y.

Wei, X.

Weis, P.

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

Xiao, S.

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Xu, N.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Yen, T. J.

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Zeng, Y.

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Zhang, J.

Zhang, L.

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Zhang, W.

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Zhang, X.

X. Zhao, J. Schalch, J. Zhang, H. R. Seren, G. Duan, R. D. Averitt, and X. Zhang, Optica 5, 303 (2018).
[Crossref]

A. C. Strikwerda, K. Fan, H. Tao, D. V. Pilon, X. Zhang, and R. D. Averitt, Opt. Express 17, 136 (2009).
[Crossref]

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

Zhang, Y.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

Zhao, X.

Zhou, J.

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

Zhou, L.

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

Zimdars, D.

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Am. J. Phys. (1)

W. H. McMaster, Am. J. Phys. 22, 351 (1954).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (1)

P. Weis, O. Paul, C. Imhof, R. Beigang, and M. Rahm, Appl. Phys. Lett. 95, 171104 (2009).
[Crossref]

Europhys. Lett. (1)

S. Ma, X. Wang, W. Luo, S. Sun, Y. Zhang, Q. He, and L. Zhou, Europhys. Lett. 117, 37007 (2017).
[Crossref]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1 (2015).

IEEE Trans. Sens. Micromachines (1)

Z. Han, K. Kohno, H. Fujita, K. Hirakawa, and H. Toshiyoshi, IEEE Trans. Sens. Micromachines 135, 450 (2015).
[Crossref]

J. Appl. Phys. (1)

M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, J. Appl. Phys. 91, 1247 (2002).
[Crossref]

Laser Photon. Rev. (1)

L. Cong, N. Xu, J. Gu, R. Singh, J. Han, and W. Zhang, Laser Photon. Rev. 8, 626 (2014).
[Crossref]

Nat. Photonics (3)

T. Kampfrath, K. Tanaka, and K. A. Nelson, Nat. Photonics 7, 680 (2013).
[Crossref]

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[Crossref]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[Crossref]

Opt. Express (8)

Opt. Lett. (1)

Optica (1)

Phys. Rev. B (2)

H. Tao, C. M. Bingham, A. C. Strikwerda, D. Pilon, D. Shrekenhamer, N. I. Landy, K. Fan, X. Zhang, W. J. Padilla, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 78, 241103 (2008).
[Crossref]

W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. B 75, 041102 (2007).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (3)

H.-T. Chen, J. Zhou, J. F. O’Hara, F. Chen, A. K. Azad, and A. J. Taylor, Phys. Rev. Lett. 105, 073901 (2010).
[Crossref]

C. Qu, S. Ma, J. Hao, M. Qiu, X. Li, S. Xiao, Z. Miao, N. Dai, Q. He, S. Sun, and L. Zhou, Phys. Rev. Lett. 115, 235503 (2015).
[Crossref]

W. J. Padilla, A. J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 96, 107401 (2006).
[Crossref]

Sci. Rep. (1)

D. Wang, L. Zhang, Y. Gu, M. Q. Mehmood, Y. Gong, A. Srivastava, L. Jian, T. Venkatesan, C.-W. Qiu, and M. Hong, Sci. Rep. 5, 15020 (2015).
[Crossref]

Science (2)

T. J. Yen, W. J. Padilla, N. Fang, D. C. Vier, D. R. Smith, J. B. Pendry, D. N. Basov, and X. Zhang, Science 303, 1494 (2004).
[Crossref]

N. K. Grady, J. E. Heyes, D. R. Chowdhury, Y. Zeng, M. T. Reiten, A. K. Azad, A. J. Taylor, D. A. R. Dalvit, and H.-T. Chen, Science 340, 1304 (2013).
[Crossref]

Semicond. Sci. Technol. (1)

J. F. Federici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, and D. Zimdars, Semicond. Sci. Technol. 20, S266 (2005).
[Crossref]

Other (1)

ANSYS, Inc., http://www.ansys.com/ .

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1. (a) Schematic of the metamaterial unit structure with double-layer SRRs. (b) Developed film metamaterial device. (c) Zoom-in figure. The details of the SRRs are shown with a visible light microscope image.
Fig. 2.
Fig. 2. Spectral performance of the thin film metamaterial terahertz-wave QWP. (a) Transmission coefficient for both TE and TM modes. It shows high transmission for the two modes in the frequency band of the gray area. (b) Phase shift using air (phase shift is 0) as the reference. (c) Phase difference between TE and TM modes. The gray area shows the estimated bandwidth of 0.12 THz for the terahertz-wave QWP. Solid line, measurement; dashed line, simulation.
Fig. 3.
Fig. 3. Polarization conversion performance of the terahertz-wave QWP. (a) Calculated Stokes parameter S 0 from the obtained spectra data. (b) Ellipticity χ . A high-performance terahertz-wave QWP is obtained with transmittance of 0.8 and ellipticity of 0.99 at 0.98 THz. Solid line, measurement; dashed line, simulation.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

S 0 = | E x | 2 + | E y | 2 , S 1 = | E x | 2 | E y | 2 , S 2 = 2 | E x | | E y | cos ϕ , S 3 = 2 | E x | | E y | sin ϕ ,