单谐振超薄超表面的带宽极限与综合方法
应用物理
2020-09-28 v2 光学
摘要
超表面已成为在薄层内调控电磁波的一项有前景的技术。在平面超薄超表面中，存在基于介质基板上图形化金属层的等效表面阻抗的严格窄带设计方法。在这项工作中，我们推导了这类超表面可实现的带宽极限，其约束条件为：超原子应是无源、因果且无损的，并且应遵循单谐振结构的时间-带宽积规则。结果表明，除了涉及表面阻抗变化的基本设计参数外，带宽还受到介质基板厚度和介电常数的严格限制。随后，我们提出了一种基于所需表面阻抗的 LC 谐振拟合的宽带超薄超表面综合方法，并在毫米波频率下实验验证了一个宽带色散结构。相对于采用窄带设计流程制作的参考超表面，这实现了超过 90% 的带宽增强。
引用
@article{arxiv.1912.03936,
title = {Bandwidth Limit and Synthesis Approach for Single Resonance Ultrathin Metasurfaces},
author = {Ashif A. Fathnan and Andreas E. Olk and David A. Powell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03936},
year = {2020}
}
备注
Supplementary Materials are provided at the end of the main manuscript