基于二氧化钒的太赫兹双频多功能编码超表面
Vanadium dioxide based terahertz dual-frequency multi-function coding metasurface作者机构:南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学贝尔英才学院南京210023 天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术重点实验室天津300072
出 版 物:《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期:2023年第72卷第9期
页 面:318-327页
核心收录:
学科分类:0809[工学-电子科学与技术(可授工学、理学学位)] 08[工学]
基 金:国家自然科学基金(批准号:12174199,61571237) 江苏省自然科学基金(批准号:BK20221330,BK20151509) 横向课题(多功能太赫兹天线的研究)(批准号:2021外323)资助的课题
摘 要:提出了一种基于二氧化钒且工作频段可切换的太赫兹编码超表面.该编码超表面由金属-二氧化钒复合层、聚酰亚胺介质层、金属反射层构成,主要通过对顶层双裂环谐振器和十字结构的参数进行设计,获得其所需的性能;而二氧化钒材料的引入,巧妙地使其可工作于双频点,进而实现不同功能的切换.仿真结果表明:当二氧化钒处于绝缘态时,在f1=0.34 THz的圆极化波垂直入射下,设计的编码超表面可以视为3-bit Pancharatnam-Berry相位编码超表面,通过对单元中双裂环谐振器设计卷积编码序列,使该编码超表面具有以特定角度出射拓扑荷数l=±1涡旋波束的功能;当二氧化钒处于金属态时,在f2=0.74 THz的正交线极化波垂直入射下,设计的编码超表面可以视为2-bit各向异性编码超表面,通过对单元中十字结构分别设计随机编码序列和棋盘格编码序列,使该编码超表面具有雷达散射截面缩减和波束分束的功能.其可为太赫兹电磁超材料多功能器件的设计提供一定的参考.