摘要：数字编码超表面可以控制电磁波传输,受到了广泛关注。大多数报道的编码超表面基于几何相位或传输相位实现对反射或者透射线极化波和圆极化波的2π相位覆盖,限制了太赫兹波调控灵活性。提出传输相位和几何相位相结合排布超表面,在线极化太赫兹波入射下,基于传输相位机理设计的超表面产生了涡旋波束。根据几何相位原理,在圆极化太赫兹波入射下,设计的超表面产生了反射波束的偏转,超表面可以在多个频点产生涡旋波束,在0.9和1.2 THz处产生拓扑荷数l=1和l=2的涡旋波束,通过卷积生成偏折涡旋波束。最后设计聚焦超表面,实现了反射聚焦。研究结果表明,设计的超表面提供了一种多自由度的太赫兹波偏振和相位操控方法,在太赫兹系统具有广阔的应用潜力。

摘要：传统太赫兹多功能超表面器件只适用于对圆极化波或线极化波进行单独操控,应用场景受到局限。针对这一问题,提出一种全向双功能太赫兹超表面用于对圆极化和线极化波进行操控。该超表面单元由4层聚酰亚胺介质以三明治形式分隔5个金属层(顶层和底层椭圆金属图案、第3和第7层的金属光栅以及中间矩形金属条结构)组成。当圆极化太赫兹波入射时,该超表面结构在频率1.4 THz和1.5 THz处产生拓扑荷数l=±1、±2涡旋波束,在1.3 THz处产生l=-1四个涡旋波束和l=+2偏移涡旋波束,并且在1.5 THz处同时产生l=-1、+2叠加涡旋波束。当线极化太赫兹波从±z方向入射时,所设计的超表面在频率0.72 THz处实现透射波极化转换功能,极化转换率大于95%。研究结果表明,该超表面为实现双向多功能太赫兹波调控器件设计提供了一种创新思路。

摘要：已报道的太赫兹涡旋波束产生器大多数是在固定频率产生涡旋波束,限制了它的实际应用场景.本文提出一种频率可切换太赫兹涡旋波束超表面,通过改变外部温度,二氧化钒相态也随之改变,该超表面可以实现在单频模式和双频模式的自由切换.室温下,所设计的超表面在频率1.1 THz处可以产生具有不同拓扑电荷数的涡旋波束,而且它们的模式纯度均在85%以上.外部温度变为68℃时,该超表面工作频率切换到两个频率点0.7和1.23 THz,产生不同拓扑荷数的涡旋波束,模式纯度均大于60%.设计的频率可切换太赫兹涡旋产生器为无线太赫兹通信中工作频率调制提供了一个新的设计思路.

摘要：已报道的大多数编码超表面仅利用相位或幅度编码进行电磁波调控,限制了太赫兹波调控灵活性.本文提出了一种反射超表面单元,通过相位编码构造超表面,在圆极化波入射下获得反射波束分裂和偏转功能,实现对圆极化波束的灵活调控;同一超表面单元结构利用幅度编码构造超表面在线极化太赫兹波入射下,实现空间成像功能.通过相位编码和幅度编码结合构造超表面,提高了对太赫兹波操控的灵活性,该编码超表面构造思路可以为太赫兹器件设计提供一种全新思路.

摘要：利用VO_(2)嵌入超表面设计了一种实现不同频率,且线极化和圆极化两种模式入射下均产生高效率吸收的太赫兹超表面.当VO_(2)为绝缘态时,设计的超表面对圆极化波的旋向产生选择性吸收,在1.30 THz处对左旋圆极化波产生的吸收率大于95%,对右旋圆极化波不吸收,圆二色性为0.85.当VO_(2)为金属态时,在1.95 THz处,该超表面对TE线极化入射波吸收率达到98.5%.结果表明,在线极化和圆极化波入射下,所设计的超表面结构具有良好的广角吸收性能.由于它具有形态简单、易于加工等特点,在太赫兹波传感、成像和通信领域具有广阔的应用前景.

摘要：提出一种双C环光敏硅可重构超表面,该超表面通过改变光敏硅电导率可以实现在太赫兹波段的多功能切换。当大小C环的电导率分别为5.0×10^(5)S/m和0 S/m时,所设计超表面表现为线-线极化转换器,在2.10~3.15 THz频率范围内极化转换率大于90%;当大小C环的电导率分别为0 S/m和5.0×10^(5)S/m,该结构在2.33~2.47 THz和2.78~4.40 THz频率范围内表现为线-圆极化转换器;当大小C环的电导率同时变化为2.5×10^(5)S/m时,该结构转化为吸收器,在2.40~4.60 THz频率范围内吸收率大于90%。将大小C环电导率都为0 S/m的单元与大小环电导率都为2.5×10^(5)S/m的单元进行编码,该结构在2.80~3.00 THz范围内实现近场成像。将大小C环电导率分别为5.0×10^(5)S/m和0 S/m的单元与大小环电导率都为0 S/m的单元进行周期性编码,该结构可实现对太赫兹波二分束和四分束。结果表明,通过改变外部光照条件,可以实现对所设计超表面重构,获得多种太赫兹调控功能。

摘要：利用返波振荡器（BWO）系统对不同电阻率的GaAs在太赫兹波段的透射谱进行了测试，并对太赫兹波透射谱进行了计算和分析，得到不同电阻率的GaAs材料在太赫兹波0．23～0．375THz波段范围的折射率、吸收系数和介电常数实部和虚部等光学特性参数。实验结果表明，不同电阻率的GaAs在整个测试太赫兹波频段内的折射率，吸收系数，介电常数实部和虚部均随着电阻率的增加而增加。高电阻率的GaAs材料对太赫兹波的吸收很小，其最小吸收系数可达到3．87×10^-4cm^-1。同时也表明采用返波振荡器系统研究分析GaAs在太赫兹波段特性是可行的。研究不同电阻率的GaAs在太赫兹波段的光学特性，对设计高效率太赫兹波天线具有重要意义。

摘要：为了能简单、高效地设计光纤方向耦合器,将人工神经网络方法引入方向耦合器设计中.以两光纤耦合长度作为输入,耦合比作为输出,建立光纤方向耦合器的径向基函数神经网络模型.用此模型进行了光纤方向耦合器仿真和设计,结果证明,该方法具有速度快、精确高、可靠性好、节约器件的设计成本和缩短设计周期等优点,是光纤方向耦合器的一种全新设计方法.该方法可推广到其他光无源器件的设计.

摘要：随着太赫兹技术及其应用的快速发展,各类太赫兹控制器件需求也随之增加,作为太赫兹系统重要器件之一,太赫兹波移相器成为当前研究热点。已有移相器存在着尺寸较大、结构复杂、相移量较小等问题,为克服上述缺陷,提出一种光栅-液晶复合结构太赫兹移相器,该器件结构为石英、石墨烯、液晶盒、光栅结构、石墨烯和石英组成。通过改变石墨烯电极上电压,使液晶折射率发生改变,相移器的相位因折射率改变而发生变化,通过控制外加电压可以实现对太赫兹波相移量有效调控。计算结果表明,该移相器在0.39~0.46 THz频率范围内实现了400°相移量,回波损耗小于-11 dB,在频率0.43 THz处,最大相移量达到422°。太赫兹波入射角在0°~30°范围内变化,移相器的相移量保持不变,而且该器件对入射太赫兹波偏振态不敏感。所设计的太赫兹移相器具有相移量大、结构尺寸小等优点,在未来的太赫兹通信、安检、医疗、传感、成像等领域中具有广阔的应用前景。

摘要：利用误差反向传播算法(BP)和径向基函数(RBF)神经网络法,分别对医用体内光纤温度传感器探头进行设计,训练神经网络的数据通过实验和插值得到。该方法具有准确、可靠和知识辅助设计的特点。结果证明,此方法可以节省设计成本,缩短设计周期,有很高的实用价值。