可切换的太赫兹轨道角动量 贝塞尔束基于自旋脱的多功能反射元表面

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 超材料是指一种超材料.
• 特拉赫兹技术的技术.

背景情况:

• 带有轨道角动量 (OAM) 的太赫兹 (THz) 束为高级应用提供了独特的特性.
• 开发具有可控制OAM模式的可切换THz光束对于多功能功能至关重要.
• 超表面 (MTS) 提供了一个强大的平台来操纵电磁波,包括THz光束.

研究的目的:

• 开发可切换的太赫兹多轨道角动量 (OAM) 贝塞尔束 (BBs) 使用自旋脱反射多功能超表面 (MTS).
• 建立一个可切换的物理模型来预测生成的BBs的特征.
• 为了证明设计的MTS的可切换性和性能,用于各种极化发生率.

主要方法:

• 设计和模拟一个自旋脱反射多功能超表面 (MTS).
• 利用不同的极化频率 (左侧圆极化 (LCP),右侧圆极化 (RCP) 和线性极化 (LP)) 来实现光束的切换性.
• 开发一个物理模型来计算光束方向,OAM模式,极化和非衍射距离.

主要成果:

• 成功生成可切换的双太赫兹贝塞尔束 (BBs) 与可控制的OAM模式和极化状态.
• 实现了15的高非衍射距离/孔径尺寸比,以及高达40°的大光束偏斜角度.
• 证明高BB转换效率高达96%并通过模拟结果验证了物理模型.

结论:

• 拟议的旋转脱的MTS可以有效切换太赫兹多OAM贝塞尔束.
• 与以前的MTS设计相比,开发的可切换BB表现出更高的性能.
• 潜在的应用包括高容量无线通信,成像和在THz模式下进行非破坏性测试.