作为一种全新的电磁超材料，数字编码超表面（Digital coding metasurface）利用二进制的数字状态表示反射波或透射波的幅度或相位，对超材料的电磁特性实现了数字化表征，其设计原理和方法较传统的模拟超材料都更为简单：通过将编码单元按照不同的数字序列排列在阵面上，便可以实现具有相应不同功能的数字编码超表面。由于其单元状态为有限的二进制数字状态，因此利用可编程控制加载在单元结构中有源器件，可实现对编码状态及整体功能的实时调控。因此，数字编码超材料日益受到广泛关注和深入研究。近日，来自东南大学的崔铁军教授课题组设计了一种多层各向异性编码超表面，通过改变微波（~15 GHz）的极化和入射方向就可以实现多个独立的功能。作为概念性验证，研究人员通过仅使用单个“透射-反射-集成”（transmission‐reflection‐integrated）的编码超表面，就实现了光束偏转（beam deflection）、漫散射（diffuse scattering）和涡旋光束产生（vortex beam generation）这三种不同的功能，并可通过编码方案同时控制共享孔径（shared aperture）上的透射和反射波前。数值计算和测量结果都验证了该超表面材料的出色性能，为拓展超材料的多元化功能提供了一种简单有效的实现方法。相关工作发表在近期的《Advanced Functional Materials》上。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.201802205

来源：两江科技评论