1.一种实现多相位调控的太赫兹编码超表面,其特征在于,包括:
至少一超表面结构单元,其中每一超表面结构单元包括自上而下的硅柱、聚四氟乙烯层和二氧化钒层,聚四氟乙烯层为正方形结构,二氧化钒层为正方形结构,硅柱包括两个沿聚四氟乙烯层的中心轴线正交设置的交叉臂,位于中心轴线上侧的两个交叉臂的端点通过上延展臂连接,位于中心轴线下侧的两个交叉臂的端点通过下延展臂连接,两个交叉臂同两个延展臂形成类似于“8”字的对称结构,上延展臂和下延展臂平行设置,位于中心轴线左右两侧的交叉臂的边侧分别间隔设有一个包围臂,两个包围臂平行设置且相对于中心轴线对称,延展臂和包围臂正交设置,包围臂和交叉臂不接触,且两个交叉臂的交叉位置开设有矩形镂空区域,两个交叉臂为相同的矩形条结构,矩形镂空区域以中心轴线位置为中心对称设置,且矩形镂空区域的矩形边平行于聚四氟乙烯层的侧边;
交叉臂的长度为40μm时,对应超表面结构单元处于0°的相位;当交叉臂的长度为80μm时,对应超表面结构单元处于90°的相位;当交叉臂的长度为112μm时,对应超表面结构单元处于180°的相位;当交叉臂的长度为134μm时,对应超表面结构单元处于270°的相位。
2.根据权利要求1所述的实现多相位调控的太赫兹编码超表面,其特征在于,调控不同交叉臂的长度实现0°、90°、180°、270° 四种相位状态。
3.根据权利要求1所述的实现多相位调控的太赫兹编码超表面,其特征在于,硅柱的厚度为200μm,聚四氟乙烯层的厚度为20μm,二氧化钒层的厚度h1为0.5μm。
4.一种基于编码超表面的太赫兹波束调控与信号处理装置,基于权利要求1到3任一所述的实现多相位调控的太赫兹编码超表面实现,其特征在于,包括:由不同相位的超表面结构单元作为基础单元沿着x方向交替设置形成x方向的梯度编码序列;
由不同相位的超表面结构单元作为基础单元沿着y方向交替设置形成y方向的梯度编码序列;
叠加x方向的梯度编码序列和y方向的梯度编码序列进行动态卷积运算。
5.根据权利要求4所述的基于编码超表面的太赫兹波束调控与信号处理装置,其特征在于,若需要实现目标波束功能,则选择相同的x方向的梯度编码序列和y方向的梯度编码序列,若需要适配波束调控需求,选择不同的x方向的梯度编码序列和y方向的梯度编码序列。
6.一种基于编码超表面的太赫兹波束调控与信号处理装置,基于权利要求1到3任一所述的实现多相位调控的太赫兹编码超表面实现,其特征在于,包括:将相位差为π/2的四个超表面结构单元按照螺旋相位分布方式设置。
7.根据权利要求6所述的基于编码超表面的太赫兹波束调控与信号处理装置,其特征在于,将相邻相位差为π/2的超表面结构单元逆时针排列按照螺旋相位分布方式形成涡旋波生成器,以实现拓扑电荷l=+1的涡旋波束。