超构表面是由具有亚波长周期性单元构成的人工微结构，并由于其操纵电磁波传播的能力引起了相当大的研究兴趣。单元之间的共振和耦合既为超表面带来了丰富的物理现象，也使其难以设计和优化。相比之下，超构光栅由于不可穿透的狭缝至少可以半截析计算，这也为衍射机制的深入理解提供了更鲁棒性的平台。传统的超构光栅大多假设材料的相对介电常数等于磁导率，以克服单元与自由空间材料的特征阻抗不匹配，但磁性介电材料在自然界非常稀缺且难以制造。法布里-珀罗（FP）共振也作为一种实现超构光栅单元高效传输的方案， 但FP共振意味着单元仅在共振峰处透射效果良好。有没有更简单普适的方法？将梯度厚度电介质材料（GID）集成到波导狭缝中是一个很好的选择，因为它可以在产生高分辨率相移的同时保持近乎完美的宽带传输。
利用渐变厚度的均匀非磁性材料对波导内传播常数进行调控，从而实现需要的相位积累（图1），其中固定波导内不同厚度的电介质材料会带来不同的色散关系（图2）。为了进一步验证，我们利用基于模式转化的超构光栅设计奇偶性反转的异常透反射（图3-4），具有高聚焦效率、小尺寸焦点的平面透镜（图5）。值得注意的是，基于模式转化理论可以实现每个单元内的完美传输，但这并不意味着超构光栅整体的完美传输，因为还需要考虑入射波和散射波的宏观波矢阻抗。
