Technologies de guidage de faisceau térahertz : des réseaux à phase aux métasurfaces programmables sur le terrain

Résumé Au cours des dernières décennies, le rayonnement térahertz, qui se situe entre les micro-ondes et la lumière infrarouge lointaine dans le spectre électromagnétique, a suscité de plus en plus d'attention. Divers composants passifs et actifs tels que des absorbeurs, des filtres, des polariseurs et des lentilles de focalisation ont été développés pour manipuler le rayonnement térahertz. Avec l'évolution des métamatériaux et des métasurfaces, une liberté sans précédent est acquise pour contrôler de manière flexible les ondes térahertz, y compris la focalisation, la déviation, le guidage de faisceau, la conversion de polarisation et la génération de moment angulaire orbital. Parmi eux, le guidage de faisceau térahertz est devenu l'objet d'un intérêt considérable en raison de son importance pour la communication sans fil, l'imagerie haute résolution et les applications radar. Dans cet article, les technologies de guidage de faisceau térahertz conventionnelles sont d'abord examinées, y compris le balayage mécanique, les réseaux à phase, les antennes à balayage de fréquence et la technologie de commutation multibeam. Ensuite, les routes de métasurfaces reconfigurables basées sur des composants actifs semi-conducteurs, des matériaux à transition de phase, des matériaux électriquement accordables et la technologie micro-électromécanique sont résumées et les performances respectives pour le guidage de faisceau térahertz sont discutées. De plus, des métasurfaces programmables avec une description numérisée des métasurfaces et des manipulations en temps réel des motifs de rayonnement sont également illustrées en détail. Enfin, un récapitulatif des technologies de guidage de faisceau térahertz actuelles est fourni et une perspective pour l'avenir est discutée.