太赫兹（THz）频谱由于其在无线通信、安全成像和生物医学传感中的广泛应用而受到了广泛关注[[1], [2], [3], [4], [5], [6]]。然而，传统材料对THz波的响应有限，这在功能设备的设计中带来了重大挑战[[7], [8], [9], [10], [11], [12]]。超材料由于能够精确控制电磁波的传播，为克服这些限制提供了有希望的解决方案[[13], [14], [15], [16], [17]]。动态可调超材料作为THz频段高性能设备开发的基础，展示了在极化控制、频率调节和光逻辑操作方面的巨大潜力[4,10,[13], [14], [15], [16],44,48]。当前的研究表明，THz超材料可以通过结构设计或引入动态调节技术（如微机电系统（MEMS）、液晶和相变材料）来实现频率、极化和相位的精确调节[[39], [40], [41], [42],45]。然而，这些方法通常存在结构复杂度高、响应时间慢或调节范围有限的问题[2,5,9,12,13]。此外，虽然极化选择性对于许多THz应用（如传感和过滤）至关重要，但其优化仍然没有得到充分探索[6,7,[13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24],46,47]。更重要的是，基于超材料实现可编程光逻辑操作仍然是一个重大挑战，因为现有方法缺乏足够的设备集成和可重构性。
为了解决这些挑战，我们提出了这种新型的可调式分裂盘谐振器，通过高度（h）和相对旋转角度（θ）的共同变化来弥合这些差距。响应取决于它们的单独效应和耦合效应，这决定了传输中的极化选择性和逻辑功能的潜力。在分裂盘共振机制的基础研究基础上，所提出的SDR设计引入了两个同心金分裂盘层，其高度（h）和相对旋转角度（θ）可以独立调节。这些配置实现了两种关键功能。通过调节SDR的高度和旋转角度，该结构实现了高极化选择性和逻辑门功能，包括缓冲门、非门（NOT）和XNOR门。具体来说，首先，通过高度（h）调制解耦上下盘，SDR增强了横向电（TE）和横向磁（TM）模式的场局域化，在h = 5 μm和θ = 180°的条件下实现了超过3579的极化比，超越了之前的SDR设计和多层超材料基准[26]。其次，通过将SDR高度（h > 1 μm编码为‘1’，h = 0 μm编码为‘0’）以及入射极化状态（TE编码为‘1’，TM编码为‘0’）作为数字输入，SDR在0.60 THz、0.66 THz和0.73 THz分别实现了可重构的非门、XNOR门和缓冲门逻辑操作，无需混合材料或外部调节层。通过有限差分时域（FDTD）模拟和场分布分析，这项工作提供了关于SDR高度如何控制TE/TM模式耦合的机制见解，为未来的可重构THz超材料提供了框架。这些进展不仅提高了THz传感器和滤波器的性能，还为在THz频谱范围内运行的全光计算系统奠定了基础。
