电磁波/声波的分束器可以将入射的电磁波/声波分为两束出射波，进而用于干涉检测等领域。然而，目前分束器都只是对电磁波或者声波单独一种波有效的，仍然缺乏同时对电磁波和声波有效分束器的设计。不仅如此，目前对电磁波或声波单独有效的分束器还难以实现两束分束波均为透射波、分束比可无源调节。本研究将借助于电磁波-声波双场零空间介质来设计一种对电磁波和声波同时有效的双波分束结构，进而解决目前分束器存在的上述问题。

  电磁波-声波双场零空间介质是一种介于变换光学设计的高度各向异性的双场超材料，其对电磁波和声波均可以产生完美的定向投影效果。变换光学是一种利用坐标变换来设计电磁材料，进而对电磁波传播路径按照人为设计方式调控的理论方法。前期的研究表明，借助于金属板阵列结构，可以作为一种简化的电磁波-声波双场零空间介质，其可对入射的电磁波和声波同时产生一个沿着金属板取向方向的定向投影效果。

  基于此特点，本研究通过在一个扇形金属板阵列构成的简化双场零空间介质中，引入几何切角的方法，设计得到了一种同时可以对电磁波和声波产生分束效果的双波分束器。数值模拟和实验测量的结果均表明，该双波分束器可以对入射的电磁波和声波同时产生无反射的两束透射式的分束波，并且两束分束波的能量及出射角度可以通过改变入射角或者结构几何切角的来调控，获得了无源可调节的分束比。本研究提供了一种新的双波分束方法，并有望用于双场干涉，双波测量等场合。

  该研究得到国家自然基金项目（61971300, 12274317, 61905208, 62175178, U22A20258）的支持，也得到中国—白俄罗斯电磁环境效应“一带一路”联合实验室项目（ZBKF2022031202）的支持。

论文链接： https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-48-13-3407&id=531888 

引用： Zihao Chen, Fei Sun*, Xiaomin Ma, Hanchuan Chen, Kun Chao, Yichao Liu, Zhihui Chen, and Jiangang Wang “Electromagnetic-acoustic splitter with a tunable splitting ratio based on copper plates,” Optics Letters 48 (13), 3407-3410  (2023).