Métasurface numérique non linéaire avec non-réciprocité personnalisable

Résumé Récemment, l'étude des métasurfaces a été étendue à la non-réciprocité par la rupture de la symétrie de retour dans le temps. Parmi un certain nombre de stratégies sans aimant, la non-linéarité est un principe non-réciproque important adapté à la métasurface. En tant que dispositifs analogiques passifs, la plupart des métasurfaces non-réciproques non linéaires existantes sont intrinsèquement caractérisées par des performances relativement inchangeables, une réponse en fréquence aiguë et des boucles d'hystérèse. Ici, un mécanisme analogique-numérique-analogique est proposé pour réaliser la non-réciprocité non linéaire, ce qui fournit une solution numériquement reconfigurable pour une famille de performances non-réciproques au sein d'une architecture matérielle partagée. Ce concept est validé par un prototype de métasurface avec l'intégration d'un module numérique à des fréquences micro-ondes. Sur la base du mécanisme proposé, les propriétés peuvent être personnalisées selon les besoins, allant d'une réponse réciproque normale à une variété de fonctions non-réciproques, y compris des fonctions de diode électromagnétique (EM) et de limitation unidirectionnelle EM, qui ont été expérimentalement démontrées avec réversibilité directionnelle et ajustabilité du seuil. La métasurface proposée est également soutenue par des performances non-hystérétiques et une large largeur de bande de fonctionnement, ce qui la rend potentiellement candidate pour des manipulations avancées des ondes EM à faible coût et stable.