可重构魔方超材料

高透全极化宽频调控

通过可旋转超粒子实现相位分布的动态全向调控，兼具高光学透明度，为超宽带可重构电磁器件开辟新途径。

Chu, Zuntian · Zhu, Ruichao · Liu, Tonghao · Sun, Huiting · Wu, Fan · Li, Tiefu · 贾宇翔 · Han, Yajuan · 屈绍波 · 崔铁军 · 王甲富

Science Bulletin 2025

参数信息

光学透过率

47.58 %

相位分布阶数

6

相对工作带宽

77 %

信息熵提升倍数

65.23

技术优势

相位可动态全向调控

通过独立寻址旋转每个超粒子，可实时改变反射相位分布，实现对电磁波前的灵活操控。

高透明度支持视觉交互

47.58%的光学透过率允许实时观察超材料内部状态，并将编码序列直接映射到可见图案，便于调试与信息显示。

信息承载能力大幅提升

信息熵达到平面结构的65.23倍，为信息加密与主动信号处理提供更高的编码维度。

应用场景

• 可重构智能表面：通过旋转超粒子实现相位全向重排，可动态调控反射波束。
• 电磁隐身与伪装：实时改变相位分布，使目标散射特征可控切换。
• 波束调控天线：在超宽带内生成可切换多波束，替代传统相控阵。
• 信息加密与解密：高信息熵编码序列结合透明可视映射，实现加密显示。
• 超表面透镜：相位动态补偿实现消色差聚焦，焦距不随频率变化。