Multiresonant metasurfaces for arbitrarily-broadband pulse chirping and dispersion compensation

We show that ultrathin metasurfaces with a specific multiresonant response can enable simultaneously arbitrarily-strong and arbitrarily-broadband dispersion compensation, pulse (de-)chirping and compression or broadening. This breakthrough overcomes the fundamental limitations of both conventional non-resonant approaches (bulky) and modern singly-resonant metasurfaces (narrowband) for quadratic phase manipulations of electromagnetic signals. The required non-uniform trains of resonances in the electric and magnetic sheet conductivities that completely control phase delay, group delay, and chirp, are rigorously derived and the limitations imposed by fundamental physical constraints are thoroughly discussed. Subsequently, a practical, truncated approximation by finite sequences of physically-realizable linear resonances is constructed and the associated error is quantified. By appropriate spectral ordering of the resonances, operation can be achieved either in transmission or reflection mode, enabling full space coverage. The proposed concept is not limited to dispersion compensation, but introduces a generic and powerful ultrathin platform for the spatio-temporal control of broadband real-world signals with a myriad of applications in modern optics, microwave photonics, radar and communication systems.Comment: 23 pages, 14 figure

Recent advances in strongly resonant and gradient all-dielectric metasurfaces

We provide a critical overview of recent advances in all-dielectric, strongly resonant and gradient metasurfaces, as their performance is pushed to the extreme in view of emerging flat-optics applications

Sociological islands:An appraisal of connection-making practices in research reporting

Keine Beschreibung

Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Εφαρμογής με Δυνατότητες Ασύγχρονης Εκτέλεσης και Χρήση Σχεσιακής Βάσης Δεδομένων Ανεξάρτητης Εξυπηρετητών

Σ’ αυτήν την εργασία παρουσιάζεται η ανάπτυξη εφαρμογής ανεξάρτητης εξυπηρετητή με δυνατότητα εκτέλεσης χωρίς σύνδεση στο διαδίκτυο και διαχείριση των πληροφοριών της σε σχεσιακή βάση δεδομένων. Η προσπάθεια ξεκίνησε με τη συλλογή και κωδικοποίηση των απαιτήσεων και συνεχίστηκε με την εύρεση μίας σχεσιακής βάσης δεδομένων ανεξάρτητης εξυπηρετητή. Επιλέχθηκε στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί η ανάπτυξη αρχικής αποτύπωσης της διεπαφής για την αποτελεσματικότερη επικοινωνία της με τους χρήστες και ερευνήθηκαν πιθανά εργαλεία για την ανάπτυξη της. Μετά πραγματοποιήθηκε εκτενής έρευνα για την εύρεση κατάλληλου περιβάλλοντος, εργαλείων και τεχνολογιών για την ανάπτυξη εφαρμογής ανεξάρτητης πλατφόρμας και τέλος εντοπίστηκαν τρόποι για την ασύγχρονη εκτέλεση της εφαρμογής. Το αποτέλεσμα των παραπάνω ερευνών ήταν να χρησιμοποιηθεί η SQLite ως σχεσιακή βάση δεδομένων, το Cacoo ως εργαλείο για την ανάπτυξη wireframe, το Microsoft Visual Studio (MVS) ως ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης, το Apache Cordova και το jQuery ως ολοκληρωμένο πλαίσιο ανάπτυξης, η HTML και η JavaScript ως γλώσσες προγραμματισμού και το Dropbox ως ψηφιακό αποθετήριο της εφαρμογής για την ασύγχρονη εκτέλεσή της. Αφού συλλέχθηκαν οι απαιτήσεις, σχεδιάστηκε αρχικά η σχεσιακή βάση δεδομένων δημιουργώντας ένα Διάγραμμα Οντοτήτων Συσχετίσεων και στη συνέχεια μετατρέποντάς το στο σχεσιακό μοντέλο. Αναπτύχθηκε μετά η αρχική αποτύπωση της διεπαφής και ξεκίνησε η υλοποίηση της εφαρμογής στο MVS. Η διεπαφή της εφαρμογής σχεδιάστηκε για τη χρήση της εφαρμογής σε ποικίλα περιβάλλοντα και συσκευές, ώστε να διευκολύνεται η μεταφορά της εφαρμογής σε περιβάλλοντα διαφορετικά από Microsoft Windows. Η ανάπτυξη των λειτουργιών της εφαρμογής υλοποιήθηκε με συναρτήσεις σε JavaScript, όπου αναπτύχθηκαν επίσης αντικείμενα και λίστες. Τέλος αναπτύχθηκε και η δυνατότητα της εφαρμογής για ασύγχρονη εκτέλεση. Ο έλεγχος του λογισμικού πραγματοποιούνταν κατά την υλοποίηση αλλά και στη συνέχεια με την εκτέλεση σεναρίων αποσφαλμάτωσης, τα οποία εκτελέστηκαν και από τους χρήστες της εφαρμογής. Με τον τρόπο αυτό συμμετείχαν και οι χρήστες στην επικύρωση και την επαλήθευση της εφαρμογής. Εντοπίστηκαν πολλά σημεία για τα οποία απαιτήθηκε εν συνεχεία η τροποποίηση του σχεδιασμού και της υλοποίησής της, ένδειξη ότι ο έλεγχος λειτούργησε προσθετικά για το τελικό αποτέλεσμα. Με το πέρας της υλοποίησης της εφαρμογής εντοπίστηκαν σημαντικές τάσεις στην ανάπτυξη εφαρμογών, στη διαχείριση των δεδομένων των εφαρμογών, στην αναγκαιότητα της ανάπτυξης wireframe και στις δυνατότητες ασύγχρονης εκτέλεσης εφαρμογών σ’ ένα περιβάλλον όπου η διασύνδεση με το διαδίκτυο συνεχώς αυξάνεται.This project presents the development of a server-less application, which has the ability to be executed asynchronously and uses a server-less, relational database to store information. At the start of the effort, user requirements were gathered and a server-less, relational database was investigated. After that, there was a research on tools for application wireframes development, which could help on meeting user requirements for the interface at the early stages of the project. Afterwards, a thorough investigation was contacted to specify the proper Integrated Development Environment, the proper framework and technologies. Finally, there was an effort on pinpointing possible ways for asynchronous execution. The outcome of the above investigation was the selection of SQLite as the relational database engine, Cacoo as the wireframe development tool, Microsoft Visual Studio (MVS) as the IDE, Apache Cordova and jQuery as the development frameworks, HTML and JavaScript as the scripting languages and Dropbox as the tool to help asynchronous execution. An Entity-Relational Diagram was designed at the start based on user requirements, which afterwards was converted into a relational database schema. Then, the interface wireframe was created and the development started using the MVS. User interface was designed having in mind the cross-platform execution of the application. The functionality of the application was created using functions developed in JavaScript with the help of user-created objects and lists. At the final stages of the development, the possibility of asynchronous execution was created using the Dropbox Application Program Interface (API). The software control was contacted throughout the development and with the use of user-specified testing scenarios, which were executed also from the users. Thus users were involved in the validation and the verification of the application. There were many changes in the design and implementation of the application, which were decided through the process of software testing, highlighting the value of this process. The whole effort assisted in pinpointing application development trends, information storage trends for application, wireframe trends and asynchronous execution possibilities, in an application environment, where internet connectivity is considered more and more mandatory

Joint Compressed Sensing and Manipulation of Wireless Emissions with Intelligent Surfaces

Programmable, intelligent surfaces can manipulate electromagnetic waves impinging upon them, producing arbitrarily shaped reflection, refraction and diffraction, to the benefit of wireless users. Moreover, in their recent form of HyperSurfaces, they have acquired inter-networking capabilities, enabling the Internet of Material Properties with immense potential in wireless communications. However, as with any system with inputs and outputs, accurate sensing of the impinging wave attributes is imperative for programming HyperSurfaces to obtain a required response. Related solutions include field nano-sensors embedded within HyperSurfaces to perform minute measurements over the area of the HyperSurface, as well as external sensing systems. The present work proposes a sensing system that can operate without such additional hardware. The novel scheme programs the HyperSurface to perform compressed sensing of the impinging wave via simple one-antenna power measurements. The HyperSurface can jointly be programmed for both wave sensing and wave manipulation duties at the same time. Evaluation via simulations validates the concept and highlight its promising potential.Comment: Published at IEEE DCOSS 2019 / IoT4.0 workshop (https://www.dcoss.org/workshops.html). Funded by the European Union via the Horizon 2020: Future Emerging Topics - Research and Innovation Action call (FETOPEN-RIA), grant EU736876, project VISORSURF (http://www.visorsurf.eu