[发明专利]一种基于谱分析的超表面构建方法

说明书

本发明公开了一种基于谱分析的超表面构建方法，通过获取入射波束信息，根据入射波束信息确定入射面电磁场分布数据；获取目标波束信息，根据目标波束信息确定出射面电磁场分布数据；根据入射面电磁场分布数据和出射面电磁场分布数据，构建超表面。本发明通过分析入射波束和目标波束，确定超表面的入射面、出射面各自的电磁场分布情况。由于电磁场分布与超表面的结构特征密切相关，因此可以基于入射面、出射面各自的电磁场分布情况，确定超表面的结构特征，进而实现超表面的构建。本发明不用进行仿真优化，解决了现有技术中在构建超表面时，采用商业软件对超表面上每个结构单元进行仿真优化，导致消耗大量的计算成本和时间成本的问题。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及的是一种基于谱分析的超表面构建方法。

背景技术

近年来新型的由人造材料组成的超表面因其低剖面、轻薄、易安装等特性近20年来获得了学术界和业界的广泛关注，并取得了长足的进步和发展。超表面/超透镜可以通过调制表面相位的方式，实现多馈源多波束、单馈源多波束等功能。由于超表面上每个结构单元的功能都不一样，导致每个结构单元的物理参数也不相同，因此构建非均匀型超表面是科研技术界的难题。现有技术中通常采用商业软件对超表面上每个结构单元进行仿真优化，以完成超表面的构建，导致构建过程需要消耗大量的计算成本和时间成本。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于谱分析的超表面构建方法，旨在解决现有技术中在构建超表面时，采用商业软件对超表面上每个结构单元进行仿真优化，导致消耗大量的计算成本和时间成本的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种基于谱分析的超表面构建方法，其中，所述方法包括：

获取入射波束信息，根据所述入射波束信息确定入射面电磁场分布数据；

获取目标波束信息，根据所述目标波束信息确定出射面电磁场分布数据；

根据所述入射面电磁场分布数据和所述出射面电磁场分布数据，构建超表面。

在一种实施方式中，所述根据所述入射波束信息确定入射面电磁场分布数据，包括：

根据所述入射波束信息，确定入射波束的角谱域电磁场分布数据；

根据所述角谱域电磁场分布数据，确定所述入射面电磁场分布数据。

在一种实施方式中，所述根据所述入射波束信息，确定入射波束的角谱域电磁场分布数据，包括：

根据所述入射波束信息，确定源场对应的第一空间域电磁场分布数据，其中，所述源场用于发射所述入射波束；

通过傅里叶变换，将所述第一空间域电磁场分布数据转换至角谱域，得到所述角谱域电磁场分布数据。

在一种实施方式中，所述根据所述角谱域电磁场分布数据，确定所述入射面电磁场分布数据，包括：

对所述角谱域电磁场分布数据进行相位累积，得到所述入射面电磁场分布数据。

在一种实施方式中，所述根据所述目标波束信息确定出射面电磁场分布数据，包括：

根据所述目标波束信息，确定目标远场对应的第二空间域电磁场分布数据，其中，所述目标远场为目标波束所在的空间；

对所述第二空间域电磁场分布数据进行傅里叶逆变换，得到所述出射面电磁场分布数据。

在一种实施方式中，所述对所述第二空间域电磁场分布数据进行傅里叶逆变换，得到所述出射面电磁场分布数据，包括：