Исследование и разработка метаповерхностей для ТГц и суб-мм диапазонов

Электромагнитными метаповерхностями принято называть двумерно-периодические структуры с периодом и размерами элементарных ячеек много меньшими длины волны. С их помощью можно получить произвольное распределение электромагнитного поля посредством настройки свойств элементарных ячеек данных структур на микроуровне. Недавно были предложены метаповерхности особого типа, которые могут выполнять функции по управлению волнами, не вызывая их отражения. Такие структуры получили название поверхностей Гюйгенса, так как каждая их элементарная ячейка при взаимодействии с волной ведет себя как элемент Гюйгенса (рассеивает только вперед). Однако, ввиду значительных технологических трудностей, большинство успешных реализаций поверхностей Гюйгенса продемонстрировано лишь в СВЧ диапазоне.

Фундаментальной проблемой является построение неотражающих метаповерхностей в ТГц и субмиллиметровом диапазонах в рамках существующих методов производства тонких по сравнению с длиной волны двумерно-периодических структур. Благодаря совершенствованию технологических процессов производства, в рамках наших исследований стало возможным изготовление подобных устройств за счёт каскадирования нескольких слоёв. Предложенные и разрабатываемые практические реализации метаповерхностей Гюйгенса лежат в основе наших уникальных разработок компонентной базы квазиоптических устройств ТГц и субмиллиметрового диапазонов.

В настоящее время в рамках направления также ведётся разработка электрически-управляемых метаповерхностей на основе ЖК-структур. ЖК-метаповерхности позволяют эффективно управлять параметрами электромагнитного поля, не вызывая нежелательных отражений. Данные свойства могут быть использованы для синтеза функциональных структур: от преобразователей поляризации до устройств фазового кодирования. Такие устройства находят применение в самых различных областях: от систем безопасности до сложных комплексов обработки больших данных.