Metasurfaces have intrigued long-standing research interests and developed multitudinous compelling applications owing to their unprecedented capability for manipulating electromagnetic waves, and the emerging programmable coding metasurfaces (PCMs) provide a real-time reconfigurable platform to dynamically implement customized functions. Nevertheless, most existing PCMs can only act on the single polarization state or perform in the limited polarization channel, which immensely restricts their practical application in multitask intelligent metadevices. Herein, an appealing strategy of the PCM is proposed to realize tunable functions in co-polarized reflection channels of orthogonal circularly polarized waves and in co-polarized and cross-polarized reflection channels of orthogonal linearly polarized waves from 9.0 to 10.5 GHz. In the above six channels, the spin-decoupled programmable meta-atom can achieve high-efficiency reflection and 1-bit digital phase modulation by selecting the specific ON/OFF states of two diodes, and the phase coding sequence of the PCM is dynamically regulated by the field-programmable gate array to generate the desired function. A proof-of-concept prototype is constructed to verify the feasibility of our methodology, and numerous simulation and experimental results are in excellent agreement with the theoretical predictions. This inspiring design opens a new avenue for constructing intelligent metasurfaces with higher serviceability and flexibility, and has tremendous application potential in communication, sensing, and other multifunctional smart metadevices.

中文翻译：

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六通道可编程编码超表面同时用于正交圆偏振和线性偏振

超表面由于其前所未有的操纵电磁波的能力而引起了长期的研究兴趣并开发出众多引人注目的应用，而新兴的可编程编码超表面（PCM）提供了一个实时可重构平台来动态实现定制功能。然而，大多数现有的 PCM 只能作用于单一偏振态或在有限的偏振通道中执行，这极大地限制了它们在多任务智能元设备中的实际应用。在此，提出了一种吸引人的 PCM 策略，以在 9.0 至 10.5 GHz 的正交圆极化波的同极化反射通道和正交线极化波的同极化和交叉极化反射通道中实现可调谐功能。在以上六个通道中，自旋解耦的可编程元原子可以通过选择两个二极管的特定ON/OFF状态实现高效反射和1-bit数字相位调制，动态调节PCM的相位编码顺序由现场可编程门阵列产生所需的功能。构建了概念验证原型来验证我们方法的可行性，大量模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。自旋解耦的可编程元原子可以通过选择两个二极管的特定ON/OFF状态实现高效反射和1位数字相位调制，PCM的相位编码序列由现场可编程门动态调节数组生成所需的函数。构建了概念验证原型来验证我们方法的可行性，大量模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。自旋解耦的可编程元原子可以通过选择两个二极管的特定ON/OFF状态实现高效反射和1位数字相位调制，PCM的相位编码序列由现场可编程门动态调节数组生成所需的函数。构建了概念验证原型来验证我们方法的可行性，大量模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。PCM的相位编码顺序由现场可编程门阵列动态调节，以产生所需的功能。构建了概念验证原型来验证我们方法的可行性，大量模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。PCM的相位编码顺序由现场可编程门阵列动态调节，以产生所需的功能。构建了概念验证原型来验证我们方法的可行性，大量模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。许多模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。许多模拟和实验结果与理论预测非常吻合。这一鼓舞人心的设计为构建具有更高可服务性和灵活性的智能超表面开辟了一条新途径，在通信、传感和其他多功能智能元设备方面具有巨大的应用潜力。