具有交叉开关架构的太赫兹可编程超表面

【作者】 吴敬波；

【机构】 南京大学电子科学与工程学院超导电子学研究所；

【摘要】 随着6G通信和生物医学成像等应用对高通量信息处理的需求不断增长,提升太赫兹可编程器件的阵列规模已成为必然趋势。传统架构的太赫兹可编程器件需要为每个像素单独设置控制线,限制了阵列规模的扩展。为此,本文提出了基于交叉架构的两种可编程超表面设计,将N×N阵列的控制线数量有效减少至2N。我们利用液晶的电光效应,开发了一种交叉结构的像素化太赫兹超表面,支持超过3000像素的阵列,实验结果表明该设计能够实现上半空间的主动波束偏转。此外,我们还开发了一种基于二氧化钒相变效应的可编程超表面,通过脉冲电压加热金属微加热器诱导二氧化钒微桥的相变,从而实现状态写入与保持。通过引入选择器设计,有效抑制了控制线的串扰,实现了各像素的独立电寻址。该架构具备高度的灵活性和可扩展性,为未来太赫兹波束成形、光计算等领域的应用开辟了广阔的前景。更多还原