基于相变材料GST的圆二色性可调谐外在手征超表面设计

本文提出了一种基于相变材料Ge₂Sb₂Te₅ (GST)的圆二色性可调谐外在手征超表面,该超表面由两层对称的银(Ag)方形开口谐振环和GST中间层单元周期排列而成。结合斜入射光线,该超表面能实现与手征结构相同的电磁特性。数值模拟结果表明：该超表面在50 THz～300 THz的频率范围内,GST为非晶态时,圆二色性(CD)值最大为0.85;GST为晶态时,CD值最大为0.52。当GST在两种相态(非晶态-晶态)之间切换时,实现了70 THz左右的频率调谐。通过研究电场分布,解释了圆二色性产生的原因;还研究了入射角和结构参数对该超表面圆二色性的影响。这项研究在光频段高效偏振调制器件、圆偏振器和偏振滤光器等方面有潜在的应用价值。     

基于混合离散方式的等效原理算法精度改进

针对等效原理算法（equivalent principle algorithm，EPA）中的单位算子采用传统数值离散方式导致精度差的问题，提出了一种混合的数值离散方式来提高计算精度.该混合离散方式将等效面上的电流用传统RWG（Rao-Wilton-Glisson）基函数展开，磁流用BC（Buffa-Christiansen）基函数展开，再分别用$ {\boldsymbol{\hat n}}$×BC和$ {\boldsymbol{\hat n}}$×RWG作为测试函数对电流和磁流进行测试，即在单位算子的对偶空间里对其进行测试.本文还将多层快速多极子方法（multilevel fast multipole algorithm，MLFMA）用于加速EPA中的矩矢相乘计算.最后通过数值算例说明了该方法的正确性和有效性.     

基于强度信息的随机照射微波成像

无需散射场的相位信息,基于强度信息的反演方法为微波成像提供了一种新思路,尤其对于相位信息难以测量的场景。本文提出了一种基于强度信息的随机照射微波成像方法,其中随机辐射场由基于相位可调的阵列天线产生。对于给定的成像系统配置,通过研究传输函数的互相干性确定最优成像距离和测量次数。利用全波仿真模型获得散射场的强度信息,并基于相位恢复算法反演重建图像,验证了所提方法的有效性。由于摒弃了相位测量,基于强度信息的随机照射微波成像系统具有结构简单、校准方便的优点,在实际工程中具有良好的应用潜力。