Spatially and spectrally engineered spin-orbit interaction for achromatic virtual shaping.
Spatially and spectrally engineered spin-orbit interaction for achromatic virtual shaping.
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在空间和频谱上进行的自旋轨道相互作用，用于具有成分的虚拟塑形。
DOI：
10.1038/srep09822
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发表时间：
2015-05-11
影响因子：
4.6
通讯作者：
Luo X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pu M;Zhao Z;Wang Y;Li X;Ma X;Hu C;Wang C;Huang C;Luo X
在我们世界的各个方面，物体的几何形状在电磁现象中都是确定性的，从球形眼睛的成像到形状怪异的隐形飞机。然而，成形的物理几何形状往往是不希望的，由于其他物理约束，如空气动力学和流体动力学的隐身技术。在这里，我们证明，它是可能的，以改变传统的反射定律以及电磁特性，而不改变的物理形状，通过利用消色差相移所产生的自旋-轨道相互作用的空间变化和光谱工程超颖表面。通过全波模拟和实验表征验证了该方案的有效性，光波长范围为600 nm至2800 nm，微波频率范围为8-16 GHz，在整个范围内回波反射率小于10%。虚拟成形以及修改后的反射定律可以作为许多领域的通用工具，包括宽带和保形伪装和相息全息，仅举几例。
The geometries of objects are deterministic in electromagnetic phenomena in all aspects of our world, ranging from imaging with spherical eyes to stealth aircraft with bizarre shapes. Nevertheless, shaping the physical geometry is often undesired owing to other physical constraints such as aero- and hydro-dynamics in the stealth technology. Here we demonstrate that it is possible to change the traditional law of reflection as well as the electromagnetic characters without altering the physical shape, by utilizing the achromatic phase shift stemming from spin-orbit interaction in ultrathin space-variant and spectrally engineered metasurfaces. The proposal is validated by full-wave simulations and experimental characterization in optical wavelengths ranging from 600 nm to 2800 nm and microwave frequencies in 8-16 GHz, with echo reflectance less than 10% in the whole range. The virtual shaping as well as the revised law of reflection may serve as a versatile tool in many realms, including broadband and conformal camouflage and Kinoform holography, to name just a few.
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