Approaching the Fundamental Limit of Orbital-Angular-Momentum Multiplexing Through a Hologram Metasurface

角动量 物理 角谱法 轨道角动量复用 多路复用 光学 极限(数学) 全息术 光的轨道角动量 总角动量 衍射 计算机科学 经典力学 电信 数学分析 数学
作者
Shuai Yuan,Jie Wu,Menglin L. N. Chen,Zhihao Lan,Liang Zhang,Sheng Sun,Zhixiang Huang,Xiaoming Chen,Shilie Zheng,Lijun Jiang,Xianmin Zhang,Wei E. I. Sha
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:16 (6) 被引量:25
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.16.064042
摘要

Establishing and approaching the fundamental limit of orbital angular momentum (OAM) multiplexing are necessary and increasingly urgent for current multiple-input multiple-output research. In this work, we elaborate the fundamental limit in terms of independent scattering channels (or degrees of freedom of scattered fields) through angular-spectral analysis, in conjunction with a rigorous Green function method. The scattering channel limit is universal for arbitrary spatial mode multiplexing, which is launched by a planar electromagnetic device, such as antenna, metasurface, etc, with a predefined physical size. As a proof of concept, we demonstrate both theoretically and experimentally the limit by a metasurface hologram that transforms orthogonal OAM modes to plane-wave modes scattered at critically separated angular-spectral regions. Particularly, a minimax optimization algorithm is applied to suppress angular spectrum aliasing, achieving good performances in both full-wave simulation and experimental measurement at microwave frequencies. This work offers a theoretical upper bound and corresponding approach route for engineering designs of OAM multiplexing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
璐璐完成签到 ,获得积分10
12秒前
gy完成签到 ,获得积分10
12秒前
你是我的唯一完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Lotus完成签到,获得积分10
14秒前
清爽的火车完成签到 ,获得积分10
14秒前
北辰完成签到 ,获得积分10
18秒前
优雅的平安完成签到 ,获得积分10
18秒前
DOUBLE完成签到,获得积分10
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
WXM完成签到 ,获得积分10
23秒前
天天完成签到 ,获得积分10
34秒前
SC完成签到 ,获得积分10
46秒前
赘婿应助bukeshuo采纳,获得10
52秒前
雪妮完成签到 ,获得积分10
54秒前
研友_ZA2B68完成签到,获得积分10
54秒前
gaoxiaogao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
泥娃娃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qausyh完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
gxq19848888完成签到,获得积分10
1分钟前
Zheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hyx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bukeshuo发布了新的文献求助10
1分钟前
CR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
开心成威完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jeffery426完成签到,获得积分10
1分钟前
慕容博完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贝贝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
拓跋涵易完成签到,获得积分10
1分钟前
Glory完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dyk完成签到,获得积分10
1分钟前
安然完成签到 ,获得积分10
1分钟前
咯咯咯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鞘皮完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_Ljqal8完成签到,获得积分10
1分钟前
巫巫巫巫巫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zxr完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HHW完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3167235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2818702
关于积分的说明 7922018
捐赠科研通 2478475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320350
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632776
版权声明 602443