时空调制惠更斯超表面的 Floquet 模解

提出了一种严格的 Floquet 模分析，用于零厚度时空调制惠更斯超表面，以建模并确定散射场新谐波分量的强度。该方法基于广义薄层过渡条件 (Generalized Sheet Transition Conditions, GSTCs)，将超表面视为空间不连续性。超表面由洛伦兹型电和磁表面极化率（分别为 $\chi_\text{ee}$ 和 $\chi_\text{mm}$）描述，其谐振频率在空间和时间内被周期性调制。然后将未知散射场用 Floquet 模表示，结合 GSTCs 可导出场矩阵方程组。随后对该线性方程组进行数值求解以确定总散射场。利用有限差分时域 (finite-difference time domain, FDTD) 求解器，针对多个调制深度 ($\Delta_p$) 和调制频率 ($\omega_p$) 的算例验证了所提方法。最后，将计算得到的稳态散射场进行解析傅里叶传播，以可视化折射谐波。所提方法简单且通用，能够确定任意调制频率和深度下时空调制惠更斯超表面的稳态响应。