传统的偏振光干涉系统通常由偏振片和波片所构成。由于晶体的双折射效应，入射光可分解为寻常光和非常光，且其相位差与两个波的折射率差和波片厚度的乘积成正比。依赖于透射光相位差的大小，人们可以实现光的相长或相消干涉。同时，利用外加的电光、磁光或弹光效应，人们还能够实现对偏振光干涉的动态调控。因而，该效应在研制光测弹性仪、光开关、高速电光调制器等方面具有重要的应用价值。然而，由于自然材料较小的双折射效应，波片的厚度一般较大(远大于电磁波长)。这一缺陷在低频段如太赫兹或微波段变得更加突出。尽管通过超材料的设计可以在太赫兹或微波段引入各向异性，但动态调控双折射效应仍然非常困难。因此，利用亚波长的微型器件在低频段产生和动态调控偏振波干涉效应成为一个挑战。

近来，集团的研究生张仕钱同学基于人工材料提出一种可动态调控的偏振波干涉系统，从而将偏振光干涉效应从光频段扩展到微波段。理论和实验研究中所采用的人工结构为两块刻有亚波长小孔的、间距远小于电磁波长的金属片：一块相当于超薄的双折射波片，将入射波分解成两个正交的偏振分量；另一块相当于一个超薄的线偏振片。由于近场耦合效应，两个正交的偏振分量能够产生有效的透射并进行干涉。研究发现，两个偏振分量的透射系数和相位差依赖于两个穿孔金属片的近场耦合效应。通过机械调制（或利用MEMS系统进行实时调制）该系统内部的横向位移，近场耦合效应、透射系数与相位差、偏振波干涉等可实现高效的动态调控。该系统克服了对自然材料微弱的双折射效应的依赖且系统厚度远小于电磁波长，可用于构造亚波长的微波或太赫兹开关、调制器等。

该工作以“Polarization Interference and Modulation in the Low-Frequency Range”为题发表于Physical Review Applied [16, 064046 (2021)]。集团19级研究生张仕钱同学为该文章的第一作者，黄成平老师为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、江苏省研究生科研与创新项目基金的支持。

文章链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.064046