摘要：太赫兹波是指频率位于0.1~10 THz之间的电磁波,介于微波和红外之间,具有穿透力强、分辨率高、无电离辐射等优势,在安全检测、医学诊断、材料分析等领域有广泛应用前景。太赫兹技术发展与应用对太赫兹波多功能调控器件的需求日益增长,传统介质在太赫兹波段响应微弱,超表面因其能够在波长尺度对太赫兹波进行调控,而且在加工和设计方面具有低成本、小体积等优势,受到研究人员广泛关注。目前已报道超表面太赫兹功能器件,或多或少存在着功能单一,而且受单一偏振波限制。当前,研究人员提出方案主要是改变亚波长超表面结构的几何形态和排列方式引入传输相位或通过旋转单元结构引入几何相位实现对电磁波参数调控,但是单种调控方式仍然存在可调谐性差等问题,因此设计基于传输相位和几何相位理论协同调控的超表面电场调控器件显得更具前瞻性和意义。引入一种全新对角双十字结构超表面,该超表面单元结构由顶层金属图案、中间介质层和底层金属板组成,结合传输相位与几何相位协同作用,完成对左圆偏振波和右圆偏振波独立调控。在频率为1.1 THz的左/右圆偏振波入射时,该超表面展现出多种功能,包括不同拓扑荷数的涡旋波束、波束分束、涡旋波分束、聚焦波束等。这种创新结构设计为多功能、多偏振的太赫兹调控器件研究提供了崭新的思路,为太赫兹无线通信领域的应用场景提供了潜在的可能性,同时也为太赫兹技术的不断发展提供了强大的推动力。在未来的研究中,可以通过改变超表面尺寸将其进一步拓展到微波和光学领域。

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.