基于时间调制超表面的相位诱导频率转换与多普勒效应
应用物理
2021-02-04 v1 光学
摘要
由电薄且密集排布的子波长单元平面阵列构成的超表面，实现了对入射电磁场前所未有的调控能力。空间调制超表面可灵活高效地定制这些场的空间分布。类似地，时间调制超表面可成功用于操控入射场的频率成分与时间变化。本文提出一种时间调制反射超表面，其对入射辐射产生频移，从而在非运动的电薄结构中实现人工多普勒效应。从理论分析出发，我们解析推导出实现该效应所需的表面导纳的时间调制，并给出了一种基于合理设计且动态调谐的高阻抗表面的实际时变结构。解析与数值结果表明，从超表面出射的场根据超表面的调制剖面发生上变频与下变频。所提出的超表面概念能够实时对电磁场进行频率调制，有望应用于通信、雷达与传感场景。
引用
@article{arxiv.2102.01994,
title = {Phase-Induced Frequency Conversion and Doppler Effect with Time-Modulated Metasurfaces},
author = {Davide Ramaccia and Dimitrios L. Sounas and Andrea Alu' and Alessandro Toscano and Filiberto Bilotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.01994},
year = {2021}
}