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摘要:
We propose a theory to characterize the information and information processing abilities of metasurfaces,and demonstrate the relation between the information of the metasurface and its radiation pattern in the far-field region.By incorporating a general aperture model with uncertainty relation in L2-space,we propose a theory to predict the upper bound of information contained in the radiation pattern ofa metasurface,and reveal the theoretical upper limit of orthogonal radiation states.The proposed theory also provides guidance for inverse design of the metasurface with respect to given functionalities.Through investigation of the information of disordered-phase modulated metasurfaces,we find the information invariance (1-y,where y is Euler's constant) of chaotic radiation patterns.That is to say,the information of the disordered-phase modulated radiation patterns is always equal to 1-γ,regardless of variations in size,the number of elements and the phase pattern of metasurface.This value might be the lower bound of radiation-pattern information of the metasurface,which can provide a theoretical limit for information modulation applications,including computational imaging,stealth technologies and wireless communications.
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文献信息
篇名 Information theory of metasurfaces
来源期刊 国家科学评论(英文版) 学科
关键词 metasurfaces differential entropy radiation information bounds maximum orthogonal radiation patterns information invariance
年,卷(期) 2020,(3) 所属期刊栏目
研究方向 页码范围 561-571
页数 11页 分类号
字数 语种 英文
DOI 10.1093/nsr/nwz195
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differential entropy
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期刊影响力
国家科学评论(英文版)
月刊
2095-5138
10-1088/N
大16开
北京市
80-671
2014
eng
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773
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431
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