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基于偏振依赖超表面的近场光学MIMO通信

光学 2022-10-20 v1 应用物理

摘要

在纳米尺度上控制波的能力使超薄超表面透镜(metalens)在光学成像与加密系统中备受关注。我们提出一种通过在与电光可调材料集成的单元中引入超薄氧化铟锡(ITO)层来主动调控超表面的方法。所提出的设计具有两个正交翼,可独立操控对应正交偏振的波。通过调制外加偏置电压改变ITO积累层中的载流子浓度。该偏置电压在太赫兹频率下为反射的横向电偏振与横向磁偏振波产生相位变化。通过调节偏置电压,可在无任何物理移动的情况下移动超透镜的两个焦点。此外,本文探索了虚拟移动超透镜在一种新型多输入多输出(MIMO)通信架构中的应用。我们展示了基于单点二进制数据通信与十六进制轨道角动量(OAM)数据通信的通信系统。随后,正交信道可用于高容量MIMO通信。所提出的设计为高速通信以及偏振控制的分子成像系统铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10237,
  title  = {Near-Field Optical MIMO Communication with Polarization-dependent Metasurfaces},
  author = {Shamsi Soleimani and Kasra Rouhi and Ali Momeni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10237},
  year   = {2022}
}