研究人员通过旋转层叠超表面的层来动态控制THz波面
太赫兹(THz)系统中的电磁(EM)波在通信、安全成像、生物和化学传感方面有着重要应用。这种广泛的适用性已经带来了重大的技术进步。然而,由于天然材料和太赫兹波之间的弱相互作用,传统的太赫兹设备通常是笨重和低效的。虽然超紧凑的有源太赫兹设备确实存在,但目前对电子和光子的动态控制方法缺乏效率。
最近,超表面技术的快速发展为创建高效、超紧凑的动态波前控制的太赫兹设备提供了新的可能性。超薄的超材料由亚波长的平面微结构(即超原子)形成,超表面能够为控制电磁波面提供定制的光学响应。通过构建具有某些预先设计的透射或反射波相位轮廓的元表面,科学家们已经展示了有趣的波操纵效应,如反常的光偏转、偏振操纵、光子自旋霍尔和全息图。
动态光束转向元装置的演示。(a) 元设备的示意图,它由两层透射元表面组成,通过电动旋转台排列。(b) 制造的元装置的俯视图(左)和(c)底视图(右)SEM照片。(d) 用于描述元器件的实验装置示意图。(e) 实验和(f)模拟的远场散射功率分布,元器件由0.7THz的LCP光照亮,并在不同时间段沿路径I演化。(g) 当元设备沿路径I和路径II移动时,k方向球面上的传输波方向的演变,实线(星形符号)表示模拟(实验)的结果。这里,蓝色区域表示波束转向覆盖的实体角度。
此外,将有源元件与无源元表面内的单个元原子整合在一起,可以实现 "有源"元设备,可以动态地操纵电磁波面。虽然在微波系统中很容易找到深亚波长的有源元件(如PIN二极管和变阻器),并成功地促进了用于光束转向、可编程全息图和动态成像的有源元器件,但它们很难在高于太赫兹的频率下创建。这种困难是由于电子电路中的尺寸限制和显著的欧姆损耗。尽管太赫兹频率能够以统一的方式控制太赫兹光束,但通常无法动态地操纵太赫兹波面。这归根结底是由于在这个频域的深次波长尺度上有着局部调谐能力的缺陷。因此,开发新的方法,绕开对局部调谐的依赖是一个优先事项。
正如《先进光子学》杂志所报道的,来自上海大学和复旦大学的研究人员开发了一种通用框架和元设备,用于实现对太赫兹波阵的动态控制。他们没有对太赫兹元表面中的单个元原子进行局部控制(例如,通过PIN二极管、变容二极管等),而是通过旋转多层级联的元表面来改变光束的偏振。他们证明了以不同的速度旋转级联元设备中的不同层(每个层都表现出特定的相位轮廓)可以动态地改变整个设备的有效琼斯矩阵特性,实现对太赫兹光束的波前和偏振特性的操纵。研究人员展示了两个元装置:第一个元装置可以有效地重定向正常入射的太赫兹光束,在一个宽的实体角度范围内扫描,而第二个元装置可以动态地操纵太赫兹光束的波面和偏振。
这项工作提出了一种有吸引力的替代方法来实现对太赫兹波的低成本动态控制。研究人员希望,这项工作将激励未来在太赫兹雷达以及生物和化学传感和成像方面的应用。
【来源:cnBeta.COM】
在不施加外部磁场的情况下将一种材料磁化研究人员提出了一种在不应用外部磁场的情况下使材料磁化的方法。该研究表明,这种现象可以通过绝热压缩的方式产生,而不需要与环境进行任何热交换。该过程使材料颗粒的自旋对齐并使系统磁化。巴
NASA洞察号登陆器的地震观测揭示了火星的内部情况根据最新发表的三项研究,来自美国宇航局(NASA)的ldquo洞察号rdquo(InSight)登陆器的首次直接地震观测为火星的组成提供了线索。这些研究中的研究人员报告了ldquo
对鲸类动物的研究揭示其是如何发展出头顶吹气孔的当涉及到生活在水生世界的生物时,它们中的大多数可以利用鳃直接从水中提取它们生存所需的氧气。然而,一些明显的例外情况存在于哺乳动物,如鲸鱼和海豚,它们必须像人类一样呼吸空气。华盛顿大
欧空局VLT研究围绕遥远恒星运行的岩质系外行星天文学家们一直在使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)来观测围绕一颗名为L9859的遥远恒星运行的系外行星。天文学家观察L9859系统是因为它和它的系外行星与内太阳系中的行星相似
天文学家对小行星表面温度进行最高分辨率的测量智利的一个天文台已经成功地从地球上获得了对小行星表面温度的最高分辨率测量值。他们测量的小行星是Psyche,它是美国宇航局即将进行的一项任务的目标,并计划发射探测器在2026年造访
科学家研究发现清洁室内空气可以使我们更健康更聪明约瑟夫艾伦在哈佛大学负责一个重要的公共卫生研究项目,探究室内空气质量如何影响人类健康和认知。他为公司提供通风和空气过滤方面的咨询,在新冠疫情大流行期间,他成为公共卫生方面的知名人士
马斯克展示完全堆叠的SpaceX星际飞船和超重型火箭据外媒CNET报道,随着ldquo完全堆叠的星际飞船rdquo的实现,SpaceX创始人埃隆middot马斯克(ElonMusk)正在看到他对未来的愿景成为现实。周五,马斯克分享了
考古学家在河南发现世界上最古老的铸币厂据外媒报道,考古学家一直在河南省的一个地区工作。他们一直在挖掘一个叫关庄的古城遗址,他们发现了世界上最古老的铸币厂。在该遗址中发现的铲形铜币是在2600年前大量生产的。参与该项目的
天文学家发现黑洞周围不寻常的巨大光环据外媒报道,天文学家在一个带有伴星的黑洞周围发现了一组不寻常的X射线环。这些环是由光的ldquo回波rdquo产生的,这种现象类似于地球上声波在坚硬表面上反弹的回声。这些光环提供了
NASA宇航员分享对国际空间站上的蜘蛛做出的反应据外媒报道,国际空间站(ISS)上已经出现了一些不寻常的景象一件大猩猩戏服扁虫尤达。但蜘蛛在ISS自由漂浮的景象会出现吗?不会,这样的场景只存在宇航员的想象中。NASAISS现任成
未来心脏起搏器可以从心脏收集动能而不需要电池据上海交通大学的研究人员表示,未来的心脏起搏器可能由心脏本身提供动力。在2021年8月46日举行的能量存储和转换虚拟会议上,来自上海交通大学的YiZhiran将介绍关于无电池心脏起