Three-channel terahertz beam steering based on polarization multiplexed metasurfaces

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作者
Pengxuan Li,Fei Fan,Hao Wang,Dan Zhao,Jierong Cheng,Shengjiang Chang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (1)
标识
DOI:10.1063/5.0246821
摘要

Terahertz (THz) beam steering is of great significance for realizing high-speed communication, radar scanning, and information processing, but it is limited by the number of channels and strong crosstalk between different channels. In this work, we demonstrate a three-channel polarization multiplexed metasurface, enabling polarization-dependent and frequency-dependent multi-beam steering. The independent phase gradients are superimposed on a single-layer structure for three non-orthogonal polarization states, and we solved the supercell structure of the metasurface by Least Squares Approximation and Gradient Descent Algorithm to effectively suppress the crosstalk between non-orthogonal modes. The experimental results show that the deflection angles on different linear polarization states and frequencies can cover the angle range of 15°–50° in the broadband range of 0.3–0.5 THz, and the maximum crosstalk between channels is −27.84 dB at the center frequency of 0.4 THz. The proportion of beam energy correctly multiplexed by each channel reaches >80%. This non-orthogonal polarization multiplexing mechanism is of great value for THz metasurface multi-channel wavefront manipulation.
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