摘要：非经典涡旋是一种与经典涡旋具有相同拓扑荷数但是不同相位分布的光相位螺旋结构。基于理查德和沃尔夫矢量衍射理论,推导了在高数值孔径系统中线偏振非经典涡旋在焦点区域的表达式,并通过数值模拟研究了此光束在聚焦场的传播特性。研究中发现,横向焦移现象不仅存在于离轴(或轴上)涡旋的紧聚焦光场中,也存在于非经典涡旋的紧聚焦光场中,并且此两种横向焦移虽然表现形式一样,但是影响因素却截然不同。结果表明,由于横向焦移的存在,在非经典涡旋的相位分布因子和聚焦系统半孔径角满足一定的条件时,总场强分布图形可沿光轴方向顺时针旋转前进,同时场强最大值点也将从传播轴负半空间到正半空间旋转180°。研究结果为结构光场的调控提供新的方法,将在光镊等领域有潜在的应用。

摘要：针对雷达散射截面(radar cross section,RCS)减缩带宽受限的问题,提出了一种具有超宽带RCS减缩性能的相位梯度超表面(phase gradient metasurfaces,PGMs)。宽带反射型PGMs单元由1个十字形和3个方形环组成,PGMs整体结构由4个一维PGMs子阵按照顺序旋转排布方式组成。一方面,一维PGMs子阵使垂直入射的电磁波发生异常反射,实现了超宽带RCS减缩;另一方面,顺序旋转排布方式使反射电磁波向四周均匀扩散且PGMs体现出极化不敏感特性。仿真与测试结果表明:与同等尺寸金属相比,所设计的PGMs在10.2~28.96 GHz频带内RCS减缩值超过10 dB,最大减缩可以达到34.66 dB,相对带宽达到了95.81%,比文献中1个十字形和两个方形环组成的PGMs结构的RCS减缩相对带宽提高了17.8%,这为飞机,舰船等隐身技术提供了新的设计和方法。