基于拓扑优化的薄液晶灵活调控太赫兹波编码超表面

提出并研究了一种基于拓扑优化设计的太赫兹薄液晶（LC）编码超表面。基于遗传算法对金属谐振图案进行拓扑优化，设计了一种薄厚度反射型2 bit LC编码超表面单元，LC层厚度仅为14 μm，克服了利用多层LC或LC谐振切换机制实现多比特编码外部馈电系统复杂的缺点，同时具有较快的响应速率。基于设计的LC 2 bit编码超表面单元，利用遗传算法对阵列编码排布进行逆向设计，增强波束调控的主动性和灵活性，仿真实现了0.394 THz处波束赋形和涡旋波束的功能。结果表明：对于波束赋形，该超表面单元不仅可以实现俯仰角在0°~30°范围内、方位角在0°~360°范围内任意角度的单波束和多波束的调控，还可以对多波... View More