近日，北京理工大學集成電路與電子學院司黎明教授課題組在極化選擇超表面技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域取得進展。課題組提出一種新型高效無串擾極化選擇超表面，可實現(xiàn)近100%效率的全空間電磁波波前調(diào)控。該成果以“Crosstalk-Free Spin-Selective Metasurface for Full-Space Wavefront Manipulation with Nearly 100% Efficiency”為題，發(fā)表在國際知名期刊《Advanced Optical Materials》上。

圖1 高效率全空間極化選擇超表面功能示意圖

極化選擇超表面作為實現(xiàn)多功能、高精度電磁波調(diào)控的核心技術(shù)之一，近年來在智能通信、信息處理與新型雷達系統(tǒng)等前沿領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，當前技術(shù)方案普遍面臨能量利用效率不高、通道間極化串擾嚴重等關(guān)鍵瓶頸，極大限制了其實用化和系統(tǒng)集成能力。為解決這一難題，司黎明教授課題組成功設(shè)計并實現(xiàn)了一種工作于X波段的新型高效率全空間極化選擇超表面。該超表面通過引入幾何相位與傳播相位協(xié)同調(diào)控機制，突破傳統(tǒng)多層堆疊與結(jié)構(gòu)復雜限制，顯著提升了系統(tǒng)整體性能。實驗證明，該超表面不僅能夠在反射與透射模式下分別實現(xiàn)不同的軌道角動量調(diào)控（OAM）——反射模式下模態(tài)