松弛超表面中的拓扑转变与表面倒格矢散射

超材料与超表面处于波传播工程的顶峰，然而其设计迄今主要聚焦于深亚波长周期性，实际上形成了有效介质。这种方法忽略了重要的结构自由度，例如波纹周期与深度之间的相互作用及其对光束传输的影响。在此，我们提出松弛超表面——弱调制的金属-介质界面，释放了所有影响波传播的结构自由度。我们在实验中展示了对此类超表面中表面波各向异性的控制，导致了尚未被探索的双重阶段拓扑转变。我们进一步利用这些超表面展示了由倒格矢过程驱动的表面波独特背向聚焦——由结构周期性质赋能的动量弛豫。我们的发现可应用于任何类型的导波，为人工介质中波传播控制引入了简单且多样的方法。