基于临界角理论，设计了一种用于任意点对点光束聚焦的平面梯度折射率介质透镜

《Scientific Reports》：Design of a planar gradient-index dielectric lens for arbitrary point-to-point beam focusing using critical-angle theory

　　

摘要

本文提出了一种基于临界角定理的平面梯度折射率（GRIN）介质透镜的新型分析设计方法，该方法能够实现电磁波在任意两点之间的聚焦。与传统曲面透镜不同，所提出的平面透镜结构无需机械运动即可实现灵活的波束指向和精确的波前控制。通过解析方法确定折射率分布，以确保相位匹配和最小化内部反射。该设计通过COMSOL Multiphysics中的全波数值仿真得到了验证，证明了其有效的波束聚焦能力和改进的阻抗匹配性能。所提出的透镜在4–7 THz频段内表现出显著的应用潜力，适用于从太赫兹成像到5G/6G通信、卫星链路以及需要多功能波束对准的雷达系统等场景。