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通过倏逝场工程实现超表面中的极端不对称性：角度不对称吸收

DOI：10.1103/PhysRevLett.121.256802 期刊：Physical Review Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 在实现对波传播完全控制的探索中，开发具有非对称响应的紧凑型器件是一项挑战。本文提出平面结构非对称工程的新范式，揭示并利用了倏逝波的单向激发特性。我们通过设计角向非对称吸收超表面并进行实验表征来验证该理念。结果表明：对于来自两个相反倾斜角度的入射波，其吸收对比度（即非对称程度）可实现从零到无穷大的任意调控。实验证明，这种非对称效应无法通过传统衍射光栅、反射阵列和相位梯度超表面实现。本研究为通过倏逝波工程实现波操控开辟了新途径，在单侧探测与传感、角度编码隐写术、平面非线性器件及各类物体散射图案整形等领域具有重要应用前景。
作者： Xuchen Wang，Ana Díaz-Rubio，Viktar S. Asadchy，Grigorii Ptitcyn，Andrey A. Generalov，Juha Ala-Laurinaho，Sergei A. Tretyakov
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过单边激发倏逝波，在平面结构中设计非对称性，从而开发出能在波传播中实现非对称响应的紧凑型器件。

研究成果

研究表明，在亚波长光栅中激发的倏逝波可用于在平面结构中实现极端的电磁效应，例如角度不对称的吸收和反射。这一概念可扩展至其他频率范围，并适用于不同性质的波动过程，从而提供多种实际应用成果，包括紧凑型非互易器件以及用于单侧检测与传感的系统。

研究不足

制造限制和材料色散阻碍了将结构尺寸无限缩小至接近可见光波段的高频范围。该方法需要大量小型子单元来实现更高非对称性，这使得制造过程更为复杂。

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