用于异常折射的双元介电惠更斯超表面

惠更斯超表面——基于谢尔昆诺夫等效原理，由共址正交电偶极子和磁偶极子构成的惠更斯源二维阵列组成。此类超表面对入射电磁波（EM）提供电响应和磁响应，从而实现单向散射和 2$\pi$ 相位覆盖。本文报道一种近无反射、粗离散化的介电惠更斯超表面，其实现异常折射，与有损耗的金属类比结构相比，为高频波操控提供了低损耗平台。粗离散化极大简化了设计，所得超表面高效、低成本且鲁棒。本文提出的超表面每个周期包含两个元原子，故命名为双元介电惠更斯超表面。通过 28 GHz 下的全波仿真，我们表明该超表面可将入射 EM 波从 $\theta_i=15^{\circ}$ 重路由至 $\theta_t=-44.5^{\circ}$，效率极高：87% 的散射功率异常透射至 $\theta_t$。基于我们的观察，粗离散化介电惠更斯超表面平台可有效用于设计不同频段具有多面功能的超器件。