一种用于相干波频转换的可重构非线性主动超表面

超表面能够操控电磁波的�幅和相位，提供了从天线设计、隐身到成像和通信等方面的应用。此外，时域和非线性超表面有潜力调整入射波的频率，推动频率转换、传感和量子系统的发展。本文报道了一种非线性的电子-光子超表面的实现，将信息从入射光波传递到毫米波（mm-wave）束。该概念性超表面设计用于发射可定向的 28 GHz 波束，其由 193 THz 光波照射而成，由包含微带贴片天线阵列的印刷电路板上的光同步电子-光子芯片组成。用数据编码的 mm-wave 载波调制的输入光通过微透镜耦合进入电子-光子芯片。每个芯片内部，mm-wave 信号被检测、相位调整、放大并路由到外部天线。 demonstrated 了在仰角和方位角范围内 60${}^{\circ}$ 的束 steer 以及通过光纤-无线链路的 2Gb/s 数据传输。自由空间光同步显著降低了由非均匀或随机布置元素组成的大规模超表面的复杂性，同时与可扩展的体系结构兼容，促进了数据传输和 mm-wave 束形成，使下一代通信、计算、传感和量子系统能够实现大规模高带宽和能效高的链接，同时降低了复杂性。