[發(fā)明專利]一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法

有效

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• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114696919B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 賈雨柔;程營;劉曉峻
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: H04B11/00
• 分類號: H04B11/00
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

1.一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，利用具有熱聲效應的超表面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，超表面結(jié)構(gòu)由多個單元排列構(gòu)成，形成二進制的時空相位調(diào)制結(jié)構(gòu)；該方法包括以下步驟：

利用電信號激勵超表面結(jié)構(gòu)所有單元的電信號延遲，將具有不同軌道角動量的聲渦旋對應的相位分布加載到超表面結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)軌道角動量多路復用；

持續(xù)旋轉(zhuǎn)超表面結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸為聲渦旋的出射方向，將上述具有不同軌道角動量的聲渦旋從基頻轉(zhuǎn)換到相應的諧頻位置，然后利用軌道角動量和諧頻的對應關(guān)系，分離和檢測出具有不同軌道角動量的聲渦旋；

所述超表面結(jié)構(gòu)包括圓片和碳納米管薄膜單元，碳納米管薄膜單元設置在圓片表面；所述碳納米管薄膜單元有42個，在圓片表面等間隔排列為4圈，其中第一圈半徑為7mm，包含2個碳納米管薄膜單元，兩者的角度呈180°；第二圈半徑為19mm，包含8個碳納米管薄膜單元，相鄰單元的角度呈45°；第三圈半徑為31mm，包含14個碳納米管薄膜單元，相鄰單元的角度呈25°；第四圈半徑為43mm，包含18個碳納米管薄膜單元，相鄰單元的角度呈20°。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述超表面結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度為0~3600rpm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述碳納米管薄膜單元的形狀為正方形或者長方形，邊長為5mm~20mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述圓片的半徑為50mm~100mm，厚度為3mm~10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述碳納米管薄膜單元通過導電膠固定在圓片表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述碳納米管薄膜單元通過金屬導線連接至電路板，電路板用于控制通過碳納米管薄膜單元的電信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述圓片和電路板通過支撐架固定在電動設備上，電動設備用于持續(xù)旋轉(zhuǎn)超表面結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于時空熱聲超表面的軌道角動量多路復用方法，其特征在于，所述支撐架和電動設備之間配備有導電滑環(huán)。