超薄亚波长 metamaterial 抽屉的逆设计
光学
2025-04-22 v1
摘要
将超薄轮廓与宽范围入射角下稳健吸收特性相结合的电磁吸收器对于隐身技术、无线通信和量子计算等应用至关重要。传统设计(包括萨里亚布斯屏幕)通常需要至少lambda/4的厚度,这限制了其在紧凑系统中的应用。虽然亚波长 metamaterial 抽屉可减小厚度,但其吸收率在斜入射条件下通常会下降。本文引入一种基于逆 adjoint 优化的方法,将MMAs的超薄优势与萨里亚布斯屏幕的入射角不敏感性相结合。利用adjoint方法的计算效率,我们系统性地优化了最薄可达lambda/20的吸收器结构。优化后的设计在7.5 GHz目标频率下实现超过90%的吸收,并在入射角45°时保持90%以上的吸收率,60°时约80%,70°时约70%。与粒子群优化相比较,adjoint方法在计算效率上具有显著优势,约减少98%的计算工作量。该逆设计框架在性能和计算成本方面均实现了显著提升,为先进的电磁吸收器设计提供了有前景的方案。
引用
@article{arxiv.2504.14901,
title = {Inverse design of ultrathin metamaterial absorber},
author = {Eunbi Jang and Junghee Cho and Chanik Kang and Haejun Chung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14901},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 8 figures