用于无磁非互易与近完全频率转换的时空调制加载线超栅

近年来，在电磁学与声学领域，利用时空调制实现无磁非互易取得了显著进展。该方法迄今已在不同频谱段和导波中衍生出大量非互易器件，如隔离器与环行器。另一方面，针对自由空间传播波的非互易器件研究甚少，而此类器件亦具诸多实际应用。例如，理论表明，若表面阻抗算子在时空上连续调制，则可实现超表面的非互易散射。然而，实现此类超表面的主要挑战在于，对其由许多亚波长单元构成的组成进行时空调制所需的高复杂度。本文中我们表明，尽管基于电大单元，时空调制的超栅仍能产生强非互易响应。我们具体聚焦于加载时间调制电容的线超栅。我们利用离散偶极近似及针对时间调制粒子的极化率理论的特设推广，展示了具有高效频率转换的有效非互易异常反射（衍射）。因此，我们的工作为电磁与声学中高度非互易无磁超表面的实际设计与实现开辟了途径。