电气可切换的2N-通道波浪前线控制,用于某些功能,具有N个级联的偏振依赖的元表面
Zhiyao Ma1, Tian Tian1, Yuxuan Liao1
1Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing, China.
Nature communications
|September 27, 2024
概括
我们开发了一种新的N层级级联流式超表面设计,使2^N电可切换光学通道成为可能. 这一突破增强了极化多重复合的元表面,用于光束方向和束生成,损失最小.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 超表面提供可调节的光学功能,对于先进的光学系统至关重要.
- 现有的极化多重复合元面在操作通道可扩展性方面存在局限性.
- 需要在不影响性能的情况下增加道容量.
研究的目的:
- 提出和演示一个可扩展的架构,用于极化多重复合的元表面.
- 为了实现电气可切换频道数量的显著增加.
- 为了验证拟议的结构的功能,如光束转向和束生成.
主要方法:
- 设计了一个N层级级联排的双通道超表面结构.
- 实施了3层原型,以实现8个可切换通道.
- 证明了功能,包括旋转束生成和束转向.
主要成果:
- 实现了2^N电气可切换通道,没有内在损失或交叉通话.
- 成功实施了3层设置,展示了8个不同的光学通道.
- 展示了可切换的拓电荷,用于束 (-3至+4或-1至-8) 和多功能灯束转向模式 (8x1线或4x2网格).
结论:
- 拟议的N层级级联超表面设计提供了一种实际的方法来提高可扩展性和功能.
- 这种方法显著扩大了极化多重复合元表面的功能.
- 潜在的应用包括LiDAR,3D显示,OAM (de) 复杂化和多焦元镜头.
