可编程表面,称为元曲面,允许工程师控制和聚焦电磁谱的太赫兹带中的传输。Terahertz,位于微波和红外光之间的频率范围,可以超越比当前基于无线电的无线系统更多的数据。

与易于通过诸如墙壁的障碍物的无线电波不同,太赫特茨最适用于相对清晰的传输线。具有控制和聚焦到传入的太赫兹波的能力的元表面装置可以在任何所需方向上光束变速器。这不仅能够实现动态可重新配置的无线网络,而且还开辟了新的高分辨率传感和成像技术,用于下一代机器人,网络耳语系统和工业自动化。由于使用标准硅芯片元件建造了元曲面,因此它是低成本的,可以批量生产,以便放置在建筑物,路线标志和其他表面上。

Metasurface具有数百个可编程的太赫兹元件,每个小于100微米(百万米)直径和3.4微米高,由铜层制成,与主动电子设备相结合,与结构共同共鸣。这允许以每秒数十亿次的速度调整它们的几何形状。这些更改 - 基于所需的应用程序是可编程的 - 将单个传入的太赫兹光束分成多个动态,可直射的太赫兹光束,该梁可以与接收器保持视线。

Metasurface在标准硅芯片上制造为瓷砖,表明Metasurface可以配置成低成本,可伸缩的瓷砖阵列。研究人员用576个这样的可编程元件测试了2×2的瓷砖阵列,并通过投影(不可见)太赫兹全息图显示了光束控制。这些元素在较大的阵列上可扩展。

将这些扁平瓷砖纳入建筑环境中的一种可能的方法是下一代通信网络组件将使它们作为一种“智能表面”壁纸。其他应用包括手势识别和成像以及工业自动化和安全性。另一个潜在的应用是自主或自动驾驶汽车,需要精确感测和成像,以实时意识到外观。半自动车今天使用77-GHz雷达来检测行人和其他车辆。对于完整,无人驾驶的自主权,汽车将受益于“看到”的道路和障碍物更好地利用太赫兹带传感器和相机,以及能够更快地与其他车辆与其他车辆进行通信。

有关更多信息,请联系Kaushik Sengupta,电气工程副教授此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。;609-258-5250。


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