基于优化化学势石墨烯的编码超表面方法，用于太赫兹波前的动态调控

摘要： 本文提出了一种基于像素化石墨烯的编码超表面设计新方法。该方法通过利用石墨烯可调谐像素（GTP）实现直连式调控，在太赫兹（THz）频段实时控制反射相位。所提出的单元结构由同层四个独立石墨烯贴片组成，其化学势通过基于优化的方法获得。通过改变超表面的反射相位分布，该器件可在THz频谱范围内调控反射波的相位、振幅与偏振，应用于现代信息系统、数据加密及THz通信等多种波束成形场景。石墨烯编码超表面的化学势优化方法不仅适用于纯相位调控超表面特定结构，更具备卓越的电磁波半空间调控能力，可生成汇聚涡旋波束、无衍射贝塞尔波束及电磁凸体幻象。仿真与理论结果表明，该方法为多功能超表面应用提供了可行策略。