近日,电磁工程实验室杨河林课题组分别在Photonics Research(中科院一区Top)和Advanced Optical Materials(中科院二区)期刊发表《Reconfigurable spin-decoupled conformal metasurface: 3D-printing with independent beam shaping and multi-focusing dual-channel reconfigurability techniques》和《A Multi-Polarization Multi-Band Reconfigurable Cloaking-Illusion Metasurface》的论文。两篇论文均以我校为第一完成单位,2023级博士研究生付洋为第一作者, 杨河林教授为通讯作者。
散射远场的仿真与实验结果
自旋解耦共形超表面示意图
在无线通信系统中,圆极化电磁波具有抗干扰特性而被广泛应用在信号传输中,但其自旋锁定特性使得圆极化波很难做到信道复用。目前,常用的自旋解耦方法可以实现平面结构中左旋和右旋圆极化波的解耦,而曲面结构的自旋解耦研究相对较少。如图1所示,课题组基于广义斯涅尔定律和自旋解耦理论提出了一种自旋解耦的方法,所设计的共形超表面实现了多路信道圆极化复用,同时在14GHz具有多波束偏转和多焦点聚焦的功能,并利用水层结构实现了自旋解耦散射特性的动态调控。图2给出的注水或无水状态下散射远场仿真和实验结果基本一致,表明设计方法的有效性。
在目标隐身研究领域,共形结构的隐身错觉一体化设计一直是课题组攻关的难题。课题组利用广义斯涅尔定律提出了一种动态控制共形超表面散射特性的方法,设计了一款工作在双频带(7.5–9.5 GHz 和16-20 GHz)具有双极化隐身和错觉特性的柔性超表面,实物模型如图3所示。图4给出了不同极化波入射时,超表面散射远场的仿真与实验结果,两者基本吻合验证了模型设计的正确性。该模型设计方法将促进柔性电磁隐身斗篷的共形一体化发展,为动态调控电磁波特性的研究提供新思路。
不同极化波入射时,超表面散射远场的仿真与实验结果
柔性超表面模型实物图
相关研究工作得到中央高校基本科研业务费项目(No. CCNU24CG004 )和湖北省重点研发项目(2023BAB061)的资助。
论文链接:
https://www.researching.cn/Articles/OJ5cb244ef432425f2
https://doi.org/10.1002/adom.202402381
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通讯员|周小锋
责 编|孟晨轩
审 校|王 东