EP2341579A1 - Antenne à balayage électronique formé d'un réseau de nano-éléments rayonnants en deux dimensions - Google Patents
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Classifications
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- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
- H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
Definitions
- the invention relates to electronic scanning antennas, in particular antennas formed of very small radiating elements, of the order of a few tens of nanometers. These antennas are formed of a network of controlled radiating nano-elements distributed in two dimensions.
- These antennas are conventionally used in two types of configurations.
- a second configuration relates to radiofrequency antennas that can transmit and receive signals of wavelength of the order of a centimeter or millimeter, the radiating elements of which can be spatially oversampled. These antennas are often used within an imaging system for the detection and / or localization of threats, for example at airports.
- the gap between two radiating elements can be reduced to a few tens of nanometers.
- the interconnection between the control of the radiating elements and the radiating elements themselves must be adapted to such dimensions.
- an existing solution proposes to make electrical connections connecting each radiating element and the control device of these elements.
- the wavelength in the associated air is 300 .mu.m and the distance between two adjacent elements of the antenna array is 150 .mu.m.
- the number of radiating elements is about four thousand (66 * 66). It is therefore necessary to have four thousand electrical connectors to control this antenna. This is very difficult or impossible to achieve such an antenna without mutual disruption between two adjacent son.
- An object of the invention is in particular to solve the problems stated above.
- an electronic scanning antenna comprising a network of two-dimensional radiating elements, formed using nano-components.
- the invention proposes a control of the radiating elements by means of an optical source, the activation of such or such radiating elements being possible thanks to the incorporation of a spatial modulator of light, suitable to digest or not the light signal from the optical source to the corresponding radiating element.
- the invention thus makes it possible to control radiating elements that can be spaced apart by a few hundred nanometers without any disturbance.
- the array of radiating elements is of the active reflector type.
- the optical source may be a continuous laser.
- the optical source is a bi-frequency type laser. It is recalled that a bi-frequency laser is a laser source capable of simultaneously emitting two wavelengths spectrally distant from a value corresponding to a frequency. In this case, each radiating element of the network is then associated with a nano-photodiode adapted to demodulate the beat of the wavelengths of said laser.
- the nano-components may be carbon nanotubes.
- the nano-components may be of the III-V semiconductor type, in particular silicon nanowires.
- the antenna can be of integrated type.
- FIG 1 This represents an embodiment of an antenna ANT seen from above.
- the figure 2 represents the same ANT antenna seen from the side, and exploded.
- the antenna considered is of the "Reflect array” type (translated as “active reflector” in French).
- the antenna ANT receives from an external source SE a beam FR and reflects another FRF beam in a given direction.
- the ANT antenna is formed of an optical source, here a continuous type LSR laser.
- the LSR laser continuously illuminates the elements arranged facing it.
- the light beam emitted by the LSR laser is shaped by a LTL lens and directed towards ELT radiating elements.
- ELT radiating elements are arranged on a mechanical support SM, made of a transparent material so as to pass the light signal from the LSR laser.
- the mechanical support SM may be made of glass or any other material that is transparent at the operating wavelength (Ti02 ).
- the ELT radiating elements can be produced using nanowires semiconductors, carbon nanotubes semiconductors or using structures called “mushroom” carbon nanotube (or CNT for " Carbon NanoTube "in the English language), as in the embodiment of the Figures 1 and 2 .
- nano-son semiconductors are particularly suitable in case the antenna ANT is carried out in an integrated manner.
- the light illumination of the LSR laser of the ELT radiating element in semiconductor material makes it possible to change it from an insulating state to a conductive state.
- Each radiating element ELT is conventionally inserted into a phase shift circuit (not shown for simplification purposes) making it possible to achieve a zero phase shift if the radiating element is not illuminated by the laser light signal, or a phase shift of 180 ° if conversely he is enlightened.
- a spatial light modulator MSL is disposed between the lens LTL and the mechanical support SM.
- This spatial light modulator MSL is formed of as many PST pellets as ELT radiating elements.
- PST pellets still called pixels, are here rectangular but can adopt any other form. They are made of a transparent material, for example a film used to make the screens of laptops, but in transmission. A PST chip then corresponds to a screen pixel.
- Each PST chip is mapped to an ELT radiator as shown in FIG. figure 2 .
- These PST pellets are controlled using a two-dimensional CMD electronic control.
- This CMD control obscures or not the designated PST chip, so that it passes or not the light emitted by the LSR laser.
- the radiating element is insulating or conductive. Consequently, it reflects in a signal called FRF, with or without phase shift, the signal FR coming from the external source SE.
- the interconnection made by the spatial light modulator MSL makes it possible to use nano-components to produce the radiating elements and to arrange them with a very large density so that the antenna ANT can reflect very high frequency signals.
- ELT radiating elements must be spaced a distance equal to ⁇ / 2, or 0.5 mm.
- MSL spatial light modulator
- FIGs 3 and 4 illustrate another embodiment.
- the figure 3 represents this other embodiment of the antenna ANT seen from above.
- the figure 4 represents the same ANT antenna seen from the side, and exploded.
- these two figures relate to the "transmission" mode of the antenna ANT.
- the skilled person can easily deduce the mode "Reception”.
- the ANT antenna shown is of the "transmission / reception" type.
- the signal emitted by the antenna ANT comes from the optical source LSR and is then transmitted in the environment.
- the optical source LSR is a dual-frequency type laser. This type of laser (also called bi-mode) emits two optical lines offset by a desired frequency value.
- the light of the LSR laser is, as for the previous embodiment, focused by a lens LTL, then transmitted to the ELT radiating elements through PST pellets passing or not the light according to the CMD command.
- the signal radiated is derived from the beat of two optical wavelengths whose spectral difference is equal to the frequency of the signal to be radiated.
- the radio frequency signal on optical carrier is formed by the beat of the two wavelengths.
- a photodetector here NPD nano-photodiodes coupled to the ELT radiating elements, it performs the beat between the two wavelengths, the latter being a quadratic element.
- Each photodetector NPD then generates a photocurrent whose frequency is equal to the spectral distance between the two wavelengths. This mode of operation requires that the NPD photodetector has a bandwidth sufficiently high to be able to generate photocurrents that can reach the Terahertz.
- the optical carrier radio-frequency (RF) signal generated by the LSR laser is addressed, collectively and individually, via the MSL spatial light modulator operating between an on state and a non-on state according to the applied electronic control.
- the optical signal then arrives on the photodetector NPD (here a nano-photodiode) disposed between the spatial light modulator MSL and the mechanical support SM (not shown for simplification purposes) whose RF bandwidth is compatible with the frequency to be radiated. .
- an ESP spacer Under one nano-photodiode NPD out of two, is disposed an ESP spacer.
- the function of the latter is to phase out the optical signal received from the spatial light modulator MSL.
- the phase shift is a function of the thickness of each spacer ESP. They can be made for example within the mechanical support SM.
- the thickness of ESP spacers is equal to half the wavelength associated with the frequency of the signal to be emitted by the radiating elements.
- this material may be Gallium Arsenide (AsGa) or Indium Phosphide (InP) for the case of a photodiode operating at 1.5 .mu.m. More generally, this material may be any other transparent material such as glass or TiO 2
- the light passing through the PST pellets is transmitted to the ELT radiating elements via NPD nano photodiodes.
- the latter when illuminated by the optical signal emitted by the laser (corresponding pastille pass), generates a photocurrent of the frequency of the signal that the radiating element will emit.
- the nano photodiode NPD is mounted in mixer mode.
- the signal from LSR laser is then used as a local oscillator vis-à-vis the signal received by each ELT radiating element.
- Each nano photodiode performs the mixing of the received signal and the beat signal of the LSR laser used as an oscillator.
- the radiating elements ELT can be made using carbon nanotubes (as for the embodiment of the Figures 3 and 4 ) or nano-son semiconductors, this second material being preferred in the case of an ANT type integrated antenna.
- the radiating elements are spaced a distance equal to ⁇ / 20, ⁇ being the wavelength of the signal emitted by the antenna. It is possible to place elements at such a small distance if they have dimensions much smaller than this wavelength ⁇ . This is possible through the use of nano components (such as those mentioned above for example).
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
- L'invention porte sur les antennes à balayage électronique, en particulier les antennes formées d'éléments rayonnants de très petite taille, de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres. Ces antennes sont formées d'un réseau de nanoéléments rayonnants commandés, répartis selon deux dimensions.
- Ces antennes sont classiquement employées dans deux types de configurations.
- Une première configuration se rapporte aux antennes pouvant émettre et recevoir des signaux à très hautes fréquences, jusqu'au TéraHertz. Ces dernières sont par exemple couramment utilisées dans :
- des systèmes d'imagerie à haute résolution,
- la détection de la présence de câbles ou d'objet filiformes dans l'environnement des hélicoptères,
- des systèmes de protection de sites sensibles, ou encore
- des réseaux de capteurs miniaturisés communicants entre eux ou avec d'autres systèmes.
- Une deuxième configuration se rapporte aux antennes radiofréquences pouvant émettre et recevoir des signaux de longueur d'onde de l'ordre du centimètre ou du millimètre, dont les éléments rayonnants peuvent être sur-échantillonnés spatialement. Ces antennes sont souvent utilisées au sein de système d'imagerie permettant la détection et/ou la localisation de menaces, dans les aéroports par exemple.
- Dans l'une ou l'autre des deux configurations, l'écart entre deux éléments rayonnants peut être ramené jusqu'à quelques dizaines de nanomètres. En conséquence l'interconnexion entre la commande des éléments rayonnants et les éléments rayonnants eux-mêmes doit être adaptée à de telles dimensions.
- Pour ce faire, une solution existante propose de réaliser des connexions électriques reliant chaque élément rayonnant et le dispositif de commande de ces éléments. Or pour une antenne fonctionnant à 1 THz par exemple, la longueur d'onde dans l'air associée est de 300µm et la distance entre deux éléments adjacents du réseau d'antenne est de 150µm. Ainsi, pour une antenne de 1cm de coté, le nombre d'éléments rayonnants est d'environ quatre mille (66*66). Il faut donc disposer de quatre mille connecteurs électriques pour commander cette antenne. Cela est très difficile voire impossible de réaliser une telle antenne sans perturbation mutuelle entre deux fils adjacents.
- Un but de l'invention est notamment de résoudre les problèmes énoncés ci-dessus.
- Pour ce faire, il est proposé une antenne à balayage électronique comprenant un réseau d'éléments rayonnants en deux dimensions, formés à l'aide de nano-composants.
- Selon une caractéristique générale, l'antenne comprend :
- une source optique apte à éclairer ledit réseau d'éléments rayonnants de façon à piloter leur fonctionnement, et
- un modulateur spatial de lumière en deux dimensions, placé entre la source optique et le réseau d'éléments rayonnants, ledit modulateur comprenant autant de pastilles transparentes activables que d'éléments rayonnants, de façon à laisser passer le rayonnement de la source optique ou non vers l'élément rayonnant correspondant.
- En d'autres termes, l'invention propose un pilotage des éléments rayonnants à l'aide d'une source optique, l'activation de tels ou tels éléments rayonnants étant possible grâce à l'incorporation d'un modulateur spatial de lumière, apte à digérer ou non le signal lumineux de la source optique vers l'élément rayonnant correspondant.
- L'invention permet ainsi de piloter des éléments rayonnants pouvant être espacés de quelques centaines de nanomètres sans aucune perturbation.
- Selon un premier mode de réalisation, le réseau d'éléments rayonnants est de type réflecteur actif.
- Dans ce cas, la source optique peut être un laser continu.
- Selon un deuxième mode de réalisation, la source optique est un laser de type bi-fréquence. On rappelle qu'un laser bi-fréquence est une source laser capable d'émettre simultanément deux longueurs d'ondes distantes spectralement d'une valeur correspondant à une fréquence. Dans ce cas, chaque élément rayonnant du réseau est alors associé à une nano-photodiode apte à démoduler le battement des longueurs d'onde dudit laser.
- Selon un mode de réalisation, les nano-composants peuvent être des nano tubes de carbone.
- En variante, les nano-composants peuvent être de type semi-conducteur III-V, en particulier des nanofils de silicium.
- Dans ce cas, l'antenne peut être de type intégrée.
- D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation de l'invention, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
- les
figures 1 et 2 illustrent de façon simplifiée un mode de réalisation de l'invention selon deux angles de vue différents, et - les
figures 3 et 4 illustrent de façon simplifiée un autre mode de réalisation de l'invention selon deux angles de vue différents. - On se réfère à la
figure 1 . Celle-ci représente un mode de réalisation d'une antenne ANT vue du dessus. Lafigure 2 représente cette même antenne ANT vue de coté, et éclatée. - Les éléments communs sur les deux figures sont désignés à l'aide des mêmes références.
- Dans ce mode de réalisation, l'antenne considérée est de type « Reflect array » (traduit par « réflecteur actif » en français). Autrement dit, l'antenne ANT reçoit d'une source externe SE un faisceau FR et réfléchit un autre faisceau FRF dans une direction donnée.
- L'antenne ANT est formée d'une source optique, ici un laser LSR de type continu. Autrement dit, le laser LSR éclaire en continu les éléments disposés face à lui. Le faisceau lumineux émis par le laser LSR est mis en forme par une lentille LTL et dirigé vers des éléments rayonnants ELT.
- Selon la façon dont est commandé chaque élément rayonnant ELT, la loi d'éclairement de l'antenne ANT est modifiée.
- Ces éléments rayonnants ELT sont disposés sur un support mécanique SM, réalisé dans un matériau transparent de façon à laisser passer le signal lumineux en provenance du laser LSR. Par exemple, le support mécanique SM peut être en verre ou tout autre matériau transparent à la longueur d'onde de fonctionnement (Ti02...).
- Par exemple, les éléments rayonnants ELT peuvent être réalisés à l'aide de nano-fils semi-conducteurs, de nanotubes de carbone semi-conducteurs ou encore à l'aide de structures dites « champignon » à nanotube de carbone (ou CNT pour « Carbon NanoTube » en langue anglaise), comme sur le mode de réalisation des
figures 1 et 2 . - L'utilisation de nano-fils semi-conducteurs est particulièrement adaptée au cas où l'antenne ANT est réalisée de façon intégrée.
- L'éclairement par la lumière du laser LSR de l'élément rayonnant ELT en matériau semi-conducteur permet de le faire passer d'un état isolant à un état conducteur.
- Chaque élément rayonnant ELT est classiquement inséré dans un circuit de déphasage (non représenté à des fins de simplification) permettant de réaliser un déphasage nul si l'élément rayonnant n'est pas éclairé par le signal lumineux du laser, ou un déphasage 180°si à l'inverse il est éclairé.
- De façon qu'un élément rayonnant ELT soit éclairé ou non, un modulateur spatial de lumière MSL est disposé entre la lentille LTL et le support mécanique SM. Ce modulateur spatial de lumière MSL est formé d'autant de pastilles PST que d'éléments rayonnants ELT. Ces pastilles PST encore appelées pixels, sont ici rectangulaires mais peuvent adopter toute autre forme. Elles sont réalisées dans un matériau transparent, par exemple un film servant à fabriquer les écrans des ordinateurs portables, mais en transmission. Une pastille PST correspond alors à un pixel d'écran.
- Chaque pastille PST est mise en correspondance avec un élément rayonnant ELT comme illustré sur la
figure 2 . Ces pastilles PST sont commandées à l'aide d'une commande électronique CMD bidimensionnelle. Cette commande CMD obscurcit ou non la pastille PST désignée, de façon que celle-ci laisse passer ou non la lumière émise par le laser LSR. Selon que le signal lumineux en provenance du laser arrive ou non à l'entrée de l'élément rayonnant correspondant ELT, l'élément rayonnant est isolant ou conducteur. En conséquence, il réfléchit dans un signal appelé FRF, avec ou sans déphasage, le signal FR en provenance de la source extérieure SE. - L'interconnexion réalisée par le modulateur spatial de lumière MSL permet d'utiliser des nano-composants pour réaliser les éléments rayonnants et de les disposer avec une densité très importante de façon que l'antenne ANT puisse réfléchir des signaux de fréquence très élevées.
- Par exemple, pour atteindre des fréquences de 300GHz, les éléments rayonnants ELT doivent être espacés d'une distance égale à λ/2, soit 0,5mm. Le modulateur spatial de lumière MSL permet de par sa conception, de commander les éléments rayonnants ELT ainsi placés, et donc de réaliser des antennes à balayage électronique à très haute fréquence tout en étant compacte.
- On se réfère à présent aux
figures 3 et 4 qui illustrent un autre mode de réalisation. Lafigure 3 représente cet autre mode de réalisation de l'antenne ANT vue du dessus. Lafigure 4 représente cette même antenne ANT vue de coté, et éclatée. A des fins de simplification, ces deux figures concernent le mode « Emission » de l'antenne ANT. L'homme du métier peut en déduire sans difficulté le mode « Réception ». - Sur ces figures, l'antenne ANT représentée est de type « émission/réception ». Autrement dit, le signal émit par l'antenne ANT provient de la source optique LSR et est alors transmis dans l'environnement. Pour ce faire, la source optique LSR est un laser de type bi-fréquence. Ce type de laser (encore appelé bi-mode) émet deux raies optiques décalées d'une valeur de fréquence souhaitée.
- La lumière du laser LSR est, comme pour le mode de réalisation précédent, focalisée par une lentille LTL, puis transmise vers les éléments rayonnants ELT par l'intermédiaire des pastilles PST laissant passer ou non la lumière selon la commande CMD.
- Dans la solution destinée aux antennes dites « Emission/Réception », le signal à rayonner est issu du battement des deux longueurs d'onde optiques dont l'écart spectral est égal à la fréquence de ce signal à rayonner.
- Le signal de type radio fréquence sur porteuse optique est formé par le battement des deux longueurs d'ondes. Lorsque les deux longueurs d'onde arrivent sur un photodétecteur, ici des nano-photodiodes NPD couplées aux éléments rayonnants ELT, il effectue le battement entre les deux longueurs d'ondes, ce dernier étant un élément quadratique. Chaque photodétecteur NPD génère alors un photocourant dont la fréquence est égale à la distance spectrale entre les deux longueurs d'onde. Ce mode de fonctionnement nécessite que le photodétecteur NPD ait une bande passante suffisamment élevée pour pouvoir générer des photocourants pouvant atteindre le TéraHertz.
- Dans ce cas, le signal radio-fréquence (RF) sur porteuse optique généré par le laser LSR est adressé, collectivement et individuellement via le modulateur spatial de lumière MSL fonctionnant entre un état passant et un état non passant en fonction de la commande électronique appliquée. Le signal optique arrive ensuite sur le photodétecteur NPD (ici une nano-photodiode) disposé entre le modulateur spatial de lumière MSL et le support mécanique SM (non représenté à des fins de simplification) dont la bande passante RF est compatible avec la fréquence à rayonner.
- Sous une nano-photodiode NPD sur deux, est disposé un espaceur ESP. Ces derniers ont pour fonction de déphaser le signal oprique reçu du modulateur spatial de lumière MSL. Le déphasage est fonction de l'épaisseur de chaque espaceur ESP. Ils peuvent être réalisés par exemple au sein du support mécanique SM.
- De préférence, l'épaisseur des espaceurs ESP est égale à la moitié de la longueur d'onde associée à la fréquence du signal à émettre par les éléments rayonnants.
- Pour que les nano-photodiodes NPD soient éclairées par la face arrière, le support mécanique SM est réalisé dans un matériau servant à la fois :
- de substrat pour la croissance des nano photodiodes NPD lors de la conception de l'antenne ANT, et
- de support transparent au signal optique du laser LSR.
- Par exemple, ce matériau peut être de l'Arséniure de Gallium (AsGa) ou de l'Indium Phosphide (InP) pour le cas d'une photodiode fonctionnant à 1.5µm. Plus généralement, ce matériau peut être tout autre matériau transparent type verre ou Ti02
- Dans ce mode de réalisation, la lumière passant à travers les pastilles PST sont transmises vers les éléments rayonnants ELT via des nano photodiodes NPD. Ces dernières, lorsqu'elles sont éclairées par le signal optique émis par le laser (pastille correspondante passante), génère un photocourant de la fréquence du signal que l'élément rayonnant va émettre.
- On note que dans le cas où l'antenne ANT fonctionne en réception, la nano photodiode NPD est montée en mode mélangeur. Le signal issu de laser LSR est alors utilisé en oscillateur local vis-à-vis du signal reçu par chaque élément rayonnant ELT. Chaque nano photodiode effectue le mélange du signal reçu et du signal de battement du laser LSR utilisé en oscillateur.
- Les éléments rayonnants ELT peuvent être réalisés à l'aide de nano-tubes de carbone (comme pour le mode de réalisation des
figures 3 et 4 ) ou en nano-fils semi conducteurs, ce deuxième matériau étant préféré dans le cas d'une antenne ANT de type intégrée. - L'utilisation de nano composants (donc de très petite taille) pour les éléments rayonnants ELT permet de réaliser des antennes comprenant un suréchantillonnage de ces éléments rayonnants.
- Par exemple, pour ce type d'antenne les éléments rayonnants sont espacés d'une distance égale à λ/20, λ étant la longueur d'onde du signal émis par l'antenne. Il est possible de placer des éléments à une distance aussi petite si ces derniers ont des dimensions très inférieures à cette longueur d'onde λ. Cela est possible grâce à l'utilisation de nano composants (tels que ceux cités ci-avant par exemple).
- L'utilisation et le pilotage par le laser de ces éléments rayonnants, placés à une si faible distance les uns des autres, est rendu possible grâce à l'interconnexion réalisée par le modulateur spatial de lumière selon l'invention.
Claims (7)
- Antenne (ANT) à balayage électronique comprenant un réseau d'éléments rayonnants (ELT) en deux dimensions, formés à l'aide de nano-composants, l'antenne étant caractérisé par le fait qu'elle comprend :- une source optique (LSR) apte à éclairer ledit réseau d'éléments rayonnants de façon à piloter leur fonctionnement, et- un modulateur spatial de lumière (MSL) en deux dimensions, placé entre la source optique et le réseau d'éléments rayonnants, ledit modulateur comprenant autant de pastilles (PST) transparentes activables que d'éléments rayonnants, de façon à laisser passer le rayonnement de la source optique ou non vers l'élément rayonnant correspondant.
- Antenne selon la revendication précédente, dans lequel le réseau d'éléments rayonnants est de type réflecteur actif.
- Antenne selon la revendication précédente, dans lequel la source optique est un laser continu.
- Antenne selon la revendication 1, dans lequel la source optique est un laser de type bi-fréquence, chaque élément rayonnant du réseau étant associé à une nano-photodiode apte à démoduler le battement des longueurs d'onde dudit laser.
- Antenne selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les nano-composants sont des nano tubes de carbone.
- Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les nano-composants sont de type semi-conducteur III-V, en particulier des nanofils de silicium.
- Antenne selon la revendication précédente, de type intégrée.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022023126A1 (fr) * | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Ultimetas | Dispositif a metasurface |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6038060A (en) * | 1997-01-16 | 2000-03-14 | Crowley; Robert Joseph | Optical antenna array for harmonic generation, mixing and signal amplification |
US20070132645A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | James Ginn | Sub-millimeter and infrared reflectarray |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6038060A (en) * | 1997-01-16 | 2000-03-14 | Crowley; Robert Joseph | Optical antenna array for harmonic generation, mixing and signal amplification |
US20070132645A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | James Ginn | Sub-millimeter and infrared reflectarray |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022023126A1 (fr) * | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Ultimetas | Dispositif a metasurface |
FR3113198A1 (fr) * | 2020-07-30 | 2022-02-04 | Paris Sciences Et Lettres - Quartier Latin | Dispositif a metasurface |
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