近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所紅外光學(xué)材料研究中心研究員董紅星和張龍團隊，在相干調(diào)控的雙向吸波器研究方面取得進展。該工作采用雙層ITO超構(gòu)表面構(gòu)造吸波器。這一吸波器具有雙向?qū)拵У奈⒉ㄎ找约跋喔煽刂频目烧{(diào)諧性能，同時在可見光波段的平均光學(xué)透過率為78.25%，可用作未來智能隱身光窗。相關(guān)研究成果以Transparent Bilayer ITO Metasurface with Bidirectional and Coherently Controlled Microwave Absorption為題，發(fā)表在《先進光學(xué)材料》（Advanced Optical Materials）上。
超構(gòu)表面是一種由周期性結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的人工復(fù)合材料，能夠?qū)崿F(xiàn)自然材料所不具備的奇異電磁特性，形成了材料、器件研究領(lǐng)域的新范式。其中，超構(gòu)表面吸波器具有厚度薄、重量輕、吸收率高等優(yōu)點，在電磁屏蔽、隱身和無線通信中具有廣闊應(yīng)用前景。然而，目前傳統(tǒng)的吸波器普遍采用MIM結(jié)構(gòu)設(shè)計框架，僅能對正向入射的電磁波實現(xiàn)吸收而反向電磁波被完全反射，這降低了整體電磁能的利用率。同時，它們存在不可調(diào)諧以及光學(xué)不透明的缺點，不能滿足新一代電磁屏蔽光窗智能化和集成化的需求。
針對上述問題，該團隊利用光學(xué)透明的ITO材料設(shè)計超構(gòu)表面，理論提出并實驗驗證了一種雙向吸收、相干調(diào)控、光學(xué)透明的微波吸波器，在24.49–34.39 GHz的寬帶頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了90%以上的雙向電磁波吸收，且在光學(xué)波段的平均透過率為78.25%；此外，通過添加反向入射電磁波并調(diào)節(jié)兩束入射電磁波之間的相位差，可以對吸收性能進行動態(tài)相干調(diào)控。該工作解決了目前傳統(tǒng)吸波材料單向性、帶寬窄、不可調(diào)以及光學(xué)不透明的問題，為未來智能隱身光窗的設(shè)計提供了新的思路和解決方案。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金和上海市青年拔尖人才計劃等的支持。
