研究目的
为展示近红外频段时间调制超表面在自适应多址光通信中的实现，重点研究S、C和L电信波段间的动态多波长多波束扫描。
研究成果
时变导电氧化物超表面为近红外频段的适应性多址通信提供了一个极具前景的平台，与准静态对应物相比，它能实现动态组播和复用，并具有增强的带宽及抑制的旁瓣。
研究不足
由于场效应调制器和互连的电容延迟时间，最大调制频率被限制在几GHz以内。时间调制导电氧化物超表面的吞吐量受到ITO固有损耗的限制。
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用于自适应多址光通信的时调制导电氧化物超表面
DOI：10.1109/TAP.2019.2938613
期刊：IEEE Transactions on Antennas and Propagation
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
我们通过将导电氧化物层集成到以反射阵列构型排列的等离子体条纹纳米天线中，在近红外频段实现了时变超表面的构建。通过施加射频偏置信号调控载流子浓度，实现导电氧化物层介电常数的时变调制，从而产生高阶频率谐波。我们系统表征了该超表面的电光频率转换性能，并利用高阶谐波波前无色散且与角度无关的相位突变特性，通过像素化调控调制相位延迟，在S/C/L电信波段实现了动态多波长多波束扫描。研究表明，此类时变超表面可作为反射阵列天线，用于有源组播及波长/角度复用，通过提供多路接入并将多个通信信道集成于单一天线平台来提升光通信容量。我们还探究了调制波形对谐波频谱多样性的影响，特别优化调制波形以实现单播与广播链路。最后，通过对比时变导电氧化物超表面与其准静态版本的主动波束扫描性能，验证了时变平台具有更宽的带宽及更低的旁瓣特性。
作者：
Mohammad Mahdi Salary，Hossein Mosallaei
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