主动惠更斯盒：基于超表面的腔体内任意电磁波生成

本文研究了由主动超表面包围的几何区域内任意电磁波形生成的问题。我们提出了惠更斯盒这一装置，其由一个主动惠更斯超表面包围空间区域。我们表明，在产生必要的电场与磁场电流后，可在惠更斯盒内创建任意所需的电磁场。利用该方法，我们通过仿真与实验展示了金属腔体内行平面波、驻平面波与贝塞尔波的生成。通过对这些非传统“模式”的线性叠加，我们首次实验演示了不涉及倏逝电磁波、且不存在伴随的极高波形能量区域所形成的亚波长超振荡焦点。惠更斯盒将受控波形生成提升至前所未有的水平，对成像、通信与医疗治疗具有深远影响。