基于相位共轭实现散射成像及光学幻像的双功能散射光调控方法(特邀)

近年来,人们对散射光调控的研究取得了极大的进展,产生了许多有趣的应用。其中透过散射介质的成像和光学幻像是两个极为引人注目的方向,但它们不经常同时被研究。文中将深入探索散射光成像和光学幻像的内在联系,在此基础上提出一种新颖的双功能散射光调控方法以在同一实验装置中根据需求实现散射成像和光学幻像。通过优化光路,结合相位恢复技术检测散射波前,利用相位共轭技术和高分辨率的纯相位液晶空间光调制器可以实现补偿散射的影响或实现特定衍射波前的产生。该系统只需要数秒即可完成散射光调控,因此可以对变化缓慢的散射环境实现动态散射成像或对缓慢变化的物体实现稳定的动态光学幻像。理论分析和实验演示证实了该调控方法的可行性。这一散射光调控方法有望在浑浊介质中的光学成像、光学伪装、反侦察、复杂光场调控等领域找到潜在的应用。

低剖面RCS可控的龙伯透镜反射器

传统龙伯透镜反射器用金属做反射面,可在全频段内实现对电磁波能量的全反射,其雷达散射截面(RCS)特性不可变。采用半球龙伯透镜代替龙伯透镜反射器中的全球龙伯透镜来减轻重量、降低剖面。为了达到对半球龙伯透镜反射器散射特性可控的目的,使用有源频率选择表面(AFSS)吸波器代替半球龙伯透镜反射器金属地面,通过AFSS吸波器的吸波/反射功能,使半球龙伯透镜反射器实现对能量的吸波/反射。仿真结果表明,低剖面龙伯透镜反射器在俯仰方向θ=20°~90°时吸波/反射状态下RCS之间的差值在8 dB以上;在方位方向ϕ=-90°~90°具有130°宽角响应,且吸波/反射状态下RCS之间的差值在8 dB以上。研究结果表明,该龙伯透镜反射器在吸波与反射状态下具有较好的切换效果,实现了RCS的调控。

科研成果进“天线与电波传播”课堂的探索——以天线辐射与散射一体化控制的科研成果为例

“天线与电波传播”是电子信息类本科专业的核心课程,是注重基础理论与实际应用相结合的课程。为了提高该课程的教学效果,提升课程知识与科研实际联系程度,在课程教学中采用科研成果进课堂的教学方法。利用科研中已解决的关键问题,让学生带着问题去学习,提升对本门课程学习的兴趣和主动性。以天线辐射与散射一体化控制的科研成果进课堂为例,将此成果引入《微带天线》章节,从天线辐射与散射控制的矛盾出发,综合运用课程知识点,对天线辐射控制和散射控制的影响因素进行剖析,结合科研实践开展启发性教学,启发学生思考如何通过天线结构的巧妙设计实现辐射与散射一体化控制,培养学生的创新思维和综合分析能力,使学生走出课堂就能走向科研和工程实践。

电磁超表面在隐身技术中的应用研究进展

电磁超表面能够利用散射调控和电磁波吸收2种主要机理进行隐身是隐身技术中一种极具潜力的新型技术途径。对电磁超表面在隐身技术中的应用与研究进展进行综述,首先介绍了超表面散射调控机理进行隐身设计的基本原理与实现方法,介绍了相位梯度超表面、编码超表面和超表面隐身套的发展历程和研究成果;其次介绍了基于吸波机理的超表面隐身技术研究进展,包括完美吸波结构、多频带吸波结构、宽频带吸波结构、宽角域吸波结构;再次介绍了超表面雷达隐身与其他功能的复合设计研究,包括超表面隐身强度复合设计、超表面吸波透波散射一体化、雷达红外兼容隐身等内容;最后总结了一些超表面在隐身技术应用中存在的问题和未来的研究方向。