Новости ХПУ (Текст Института телекоммуникаций) Недавно доцент ЧжанКуан и профессор ВуЦюнь из нашего университета в сотрудничестве с иностранными учеными помогли членам своей исследовательская группысделать важные прорывы в области фундаментальных исследований многофункционального регулирования электромагнитных волн вметаструктурах. Общий метод управления фазой для метаповерхностей может независимо управлять всеми каналами круговой поляризации, чтобы реализовать полное использование излучаемой энергии. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале "NatureCommunications" под заголовком: «Independentphasemodulationforquadruplexpolarizationchannelsenabledbychirality-assistedgeometric-phasemetasurfaces». Ссылка на оригинал статьи: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17773-6
Метаповерхность – это двумерная планарная структура, состоящая изсубволновых квазипериодических элементов, которые могут осуществлять искусственное управление амплитудой, фазой, поляризацией и частотными характеристиками электромагнитной волны. С накоплением опыта в технологиях обработки метаповерхности, широко используются во многих областях, таких как оптические линзы, системы визуализации, уменьшение поперечного сечения радара, системы беспроводной связи, биомедицинское лечение и диагностика.
Геометрическая фаза – один из самых прямых методов регулирования электромагнитных волн с круговой поляризацией. Однако в практических приложениях метаповерхности, основанные на геометрических фазах, не могут использовать компоненту сополяризации в выходном поле, что означает, что 50% электромагнитной энергии не используется, а половина каналов поляризации простаивает, что значительно ограничивает само развитие канала передачи в беспроводной системе.
В ответ на этот недостаток, исследовательская группа ввела хиральную фазу в дизайн метаповерхности, предложив общий метод многомерной развязки внутренней когерентности между каналами передачи с круговой поляризацией, реализуя таким образом, независимое фазовое управление всеми каналами круговой поляризации. На основе этого общего метода создаются вихревые гиперповерхности с четырьмя различными числами орбитального углового момента. Разнообразный дизайн состояния поляризации падающей волны дополнительно подтверждает высокую степень использования выходной энергии метаповерхности и стабильность функции ортогональной поляризации в выходном поле. Конструктивная схема может быть расширена на другие полосы частот для воспроизведения путем изменения структуры или материалов. В то же время, ее можно использовать во многих областях, таких, как многофункциональные устройства с волновым фронтом, системы передачи мультиплексированных каналов, реконфигурируемая конструкция антенны, исследование спин-селективной оптики и т.д., предлагая совершенно новую идею.
На фото: Принципиальная схема независимой регулировки фазы для всех каналов круговой поляризации
