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《Scientific Reports》发表我校科研论文

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来源: 理工学部    2017-02-14    浏览量:1,383

2月9日英国Nature出版集团《Scientific Reports》期刊上发表了中国传媒大学李增瑞教授课题组的题为“Ultra-wideband, Wide Angle and Polarization-insensitive Specular Reflection Reduction by Metasurface based on Parameter-adjustable Meta-Atoms”的研究论文,苏建勋副研究员为本文的第一作者,卢瑶硕士为第二作者,李增瑞教授为通讯作者。该论文主要提出了一种超宽带、宽角度、对极化不敏感的电磁隐身新型人工电磁超表面。

超表面是一种由超材料结构单元构造的超薄二维阵列平面,可实现对电磁波相位、极化方式、传播模式等特性的灵活调控。2012年通过超表面实现反常电磁波透射和反射,从而拓展传统电磁波折射定律,此工作在美国《Science》杂志发表后即引起了广泛的关注,通过超表面可实现负折射、负反射、极化旋转、汇聚成像、复杂波束、传播波向表面波转化等新颖物理效应,使其在隐身技术、天线技术、微波和太赫兹器件、光电子器件等诸多领域具有重要的应用前景。

最近,李增瑞教授课题组基于参数可调的人工原子(基本结构为金属环)提出一种新的散射场抑制方法—全局相消干涉技术,通过阵列综合理论和粒子群(PSO)优化算法的混合算法,对所有人工原子尺寸及其排列在超宽频带内同时进行优化,得到了在超宽频带内的电磁波漫散射。此超材料可在x极化或y极化垂直入射的情况下,显著减小雷达散射截面并显著扩展雷达散射截面减缩的带宽。在镜面反射系数小于0.2的情况下,减缩带宽由现在的2.7倍提高到4.5倍(11.3GHz-51.3GHz),有效地解决了传统相位反相相消存在带宽不足的问题。仿真和实验结果表明,所提出的超材料,可在超宽频带内,无论是垂直入射还是宽角度入射的情况下都能有效地抑制其镜面反射。运用这种技术可对超表面每个单元的反射相位进行控制,形成多种形式的相位调节方案,在超宽频带内实现对反射电磁波的灵活调控。该超表面设计方法还可进一步扩展到太赫兹、红外和光波段的器件设计中,具有广阔的应用前景。

该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目(项目批准号:61671415)和2016年度中国传媒大学工科规划项目重点项目(No.3132016XNG1604)的资助。

《Scientific Reports》是Nature出版集团发行的综合学术期刊(IF:5.228),内容涉及自然科学所有领域并专注于原始研究工作和多学科交叉研究。

论文网址:http://www.nature.com/articles/srep42283

(编辑:裴鸣)

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