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第486章 取巧


钱敛站在京大西门外的银杏道上,秋风把满树的金黄叶子吹得簌簌地落,铺了一地碎金。

他沿着记忆中的路往数理楼走,路过当年和同门师兄一起熬夜写论文的第三教学楼,路过那家他每天都会去买杯速溶咖啡提神的便利店,路过那条他和师弟边走边争论电磁波边界条件到底该怎么设置的小路。

什么都没变,又好像什么都变了。

至少当年走在这条路上的时候,他觉得自己将来会站在任何一个想去的地方,而现在,他只是站在数理楼门口,手心就微微发潮,心脏也砰砰直跳。

来京城的火车上他还满心兴奋,脑子里反复排练着见到肖宿之后要怎么介绍自己的设想。

可就在楼下等高长安的助手下来接他的那几分钟里,那股兴奋就像退潮一样,一下子消失的无影无踪,只剩下满心忐忑。

不过来都来了,再怎么也得硬着头皮上了。

高长安的助手把他领到四楼的办公室门口,推门之前他下意识拽了拽自己那件有些皱巴的衬衫下摆,下意识挺了挺胸脯,调整了一下状态。

门开了,办公室里一站一坐两个人,两人靠的很近,正埋头研究着什么。

钱敛一眼就认出了肖宿,他比照片里看着更年轻,更鲜活。

旁边坐着的是顾清尘,肖宿正低头看着他在写什么东西,听到开门声才抬起头来。

钱敛被双那琥珀色的眼睛一看,条件反射地又挺了挺腰板。

这孩子看着年轻,气势却强得离谱。

顾清尘的目光在钱敛身上停了一瞬,没什么印象,有些疑惑地看了看肖宿。

肖宿解释道:“这是钱敛教授,他有个课题我很感兴趣,和他聊聊。”

顾清尘点了点头,收回目光继续写自己的东西。

肖宿带着钱敛往会客室走去,两人刚坐下,高长安立马端上来两杯茶,茶香在安静的房间里袅袅散开。

“你怎么想到这个课题的?”肖宿问。

钱敛没想到肖宿连一个字的寒暄都没有,上来就直奔主题,他刚把茶杯端到嘴边,听到问话又把杯子放了回去。

也好,反正他也不擅长寒暄,真让他客套几句可能还会更别扭。

“其实我本科的时候就有这个想法了。

那时候上电磁场理论课,教授讲电磁波在介质中的传播特性,说到电磁波在介质边界会有特殊的表面波模式。

我当时就在想,如果能找到一种特殊的介质结构,让电磁波沿着介质表面定向传播,而不是像传统天线那样向四面八方散射,那是不是就能摆脱对光纤和基站的依赖了?

后来硕士跟着甄一唯教授做了几个关于电磁超材料表面等离激元的课题,更觉得这个方向有东西可挖,就一直做到了现在。”

他起初还有些拘谨,但是越说越流畅,说到自己对这个方向的设想时,已经完全忘记了刚才的紧张了。

“这个东西虽然只是的设想,缺少理论依据,但是它的应用前景很大的。

如果这个东西真的做出来,整个通信行业的底层逻辑都会被重写了,到时候,我们将不再需要光纤,不再需要基站,不再需要卫星中继,只要在通信终端表面集成一层微结构,电磁波就能在任意两个终端之间直接完成点对点传输了。

偏远山区、深海、太空,任何光纤拉不到基站盖不了的地方,都能实现和城市一样的通信质量。

全球通信基础设施的建设成本,可能会直接降到现在的一小半,这个……”

没有被打断,他就激动的说了很长一段时间,肖宿也耐心地听完了,还点了点头。

“那你准备怎么解决非均匀介质边界上表面波模态的色散失配问题?”

钱敛一激灵,电磁波在非均匀介质边界上传播时,边界两侧的介电常数和磁导率都是空间坐标的函数,表面波模态的色散曲线会在不同区域之间发生偏移,导致信号衰减和相位失真,这是整个课题必须要克服的问题,也是最先要征服的一个点。

肖宿问的太关键了,他仔细整理了一下自己的思路,郑重道:

“我的设想是构造一套基于变换光学理论的坐标映射,把非均匀介质的复杂几何结构变换成一个等效的均匀各向异性介质,在变换后的空间里,色散失配问题就会被转化成一个标准的特征值问题,这样解决起来应该会简单很多。”

肖宿没有说对也没说不对,只是继续问:“变换之后引入的阻抗失配你又打算怎么处理呢?”

钱敛这次思考的时间更长了,他的手指无意识地摩挲着茶杯的杯沿,眉头紧紧拧着。

“我之前尝试过几种方案,最初想用等离子体超表面来抵消阻抗跳变,但是等离子体在高频下的响应速度不够。

后来换了一种基于多层介质的阻抗匹配网络,效果有改善但体积太大。

目前我觉得最有希望的方向是用一种渐变折射率的过渡层,把阻抗跳变从一个尖锐的突变变成一个平滑的过渡,这样反射损耗应该能降到可接受的范围内。

不过,过渡层的具体参数怎么设计,我还没找到一套足够简洁的数学公式来统一描述。”

他顿了顿,有些惭愧地笑了一下,“我之前也尝试过用您的顾辛流型理论来处理这个过渡层的几何结构,但是说句实话,您的理论太深了,我没能吃透。”

“所以你用来连接两个信号发射端的验证实验是怎么做通的?”肖宿问。

钱敛不好意思地笑了笑:

“说实话,是取了巧的。

我看了您之前发表在《数学纪元》上的那篇关于电磁波在非均匀介质表面传播的短注,里面提到表面波模态在特定边界曲率下会自发形成定向传播通道,我就想既然曲率可以引导电磁波,那么把介质边界做成特定形状应该也能实现收发端的定向连接。

所以我的验证实验其实是用机械加工把介质边界磨成指定曲率,然后在这个基础上测收发端的信号耦合效率。

效果是有的,但是背后的数学逻辑和理论支撑,说句实话,我自己还没完全理清楚。”


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