涡旋波超表面研究现状与应用进展

司黎明^1,2,3，陈璐璐^1,2，孙厚军^1,2,3，吕昕^1,2

1. 北京理工大学集成电路与电子学院，北京100081

2. 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室，北京100081

3. 北京理工大学唐山研究院，唐山063000

摘要 涡旋波超表面以其独特的电磁波操控能力和轨道角动量（OAM）特性，为电磁波的精准调控和应用提供了新的自由度。阐述了涡旋波的基本理论，包括其产生的原理及携带的轨道角动量的特性。介绍了涡旋波超表面的两大类型——反射型和透射型超表面，总结了涡旋波测量技术，为评估涡旋波超表面的性能提供了科学有效的方法。进而介绍了涡旋波超表面在提高无线通信系统的网络空间安全、数据传输容量、雷达系统的目标探测能力以及全息成像技术的成像质量等方面的应用。对涡旋波超表面的未来发展方向进行了展望，包括高阶多模式OAM波的研究、远距离传输中波束发散问题的解决、可重构涡旋波超表面的设计、OAM隐秘信号传输以及多通道复用技术的开发等，为网络空间安全的建设提供支撑，为无线通信、雷达探测以及光学成像等领域提供更加高效、灵活的技术解决方案。

关键词 涡旋波；超表面；轨道角动量

（责任编辑  徐丽娇）

http://www.kjdb.org/CN/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.00240