全介质集成元天线

亚波长高效聚束

利用非对称散射的元光栅阵列替代金属表面，以低成本3D打印实现低损耗太赫兹波束汇聚。

石嘉 · 唐隆煌 · 李现国 · Jia, Xing · 郭翠娟 · 白华 · Ma, Heli · 王翔 · 牛萍娟 · Weng, Jidong · 姚建铨

Small 2024

具体参数

操控效率

{'zh': '84.1', 'en': '84.1'} %

衍射效率

{'zh': '48.1', 'en': '48.1'} %

焦斑尺寸

{'zh': '0.86', 'en': '0.86'} λ

焦深

{'zh': '25.3', 'en': '25.3'} λ

技术优势

效率远高于金属方案

采用全介质材料消除欧姆损耗，最高操控效率达84.1%，衍射效率48.1%，突破金属超表面天线低效瓶颈。

亚波长焦斑，焦深极长

焦斑尺寸仅0.86λ，焦深达25.3λ，即焦点细如发丝且纵向范围很宽，利于高分辨率成像和稳定通信。

低成本3D打印就能做

采用商用光固化3D打印工艺制造，成本低且易于实现，无需复杂金属加工步骤。

集成成像与通信一体

已演示该元天线在太赫兹成像和通信中的集成应用，一枚天线兼具两种功能。

应用场景

• 6G太赫兹通信：提供高效太赫兹收发天线，实现高速率、低损耗的6G无线传输。
• 太赫兹成像：利用亚波长焦斑实现高分辨率太赫兹成像，可分辨细微结构。
• 太赫兹传感：长焦深和窄焦点增强太赫兹传感的空间分辨率和探测距离。
• 3D打印光学器件：用3D打印快速制造复杂介质结构，降低光学器件成本和门槛。