研究透视：Nature-抗反射薄膜 | 超表面
在无序介质中，电磁波散射scattering of waves，是一系列工程应用的重要限制步骤，包括电信、生物医学成像、地震学和材料工程方面。即使在不透明介质中，波前整形Wavefront shaping技术，也可以通过设计特定模式（称为开放传输本征通道open transmission eigenchannels），以减少波散射的影响，通过该模式，电磁波可以穿过无序介质而没有任何背向反射。然而，由于这样的通道非常稀少，目前，还不能令不透明样品完美地透射任何入射光场。
今日，奥地利 维也纳工业大学(Vienna University of Technology (TU Wien))Stefan Rotter团队Michael Horodynski等，Matthieu Davy团队 在Nature上发文，展示了一种随机无序的介质，当在其前面放置一个定制的互补介质时，对所有入射光波都是半透明的。为此，彼此面对的两个介质表面的反射矩阵，需要满足临界耦合条件的矩阵推广。在数值上和实验上都实现了这一方法，从而用于设计内部放置了几十个散射元件的电磁波导。这种半透明散射介质，还可以在其内部长时间存储入射辐射。
图1：概念说明。
图2：无序全传输波导。
图3：数值和实验结果。
图4：样本内储存的能量
该项研究，从理论和实验上证明了，通过在无序介质前面放置优化的互补介质，可以使无序介质完全传输到所有入射波前。由于只有这种互补介质的反射矩阵必须精心设计，为此，薄超表面可以用于此目的，从而能够创建定制的和潜在的时间自适应抗反射结构，并应用于无线通信、滤波、能量收集和成像领域的特性。从长远来看，在计算能力和微制造方面的进步，将使这种方法适用于越来越多模式系统。
小编：四川金中德科学技术研究院
