基于光學超穎表面的光束整形與偏振調(diào)控技術
由于超穎表面具有在極短距離內(nèi),以亞波長分辨率對出射光的波前進行任意調(diào)控的能力,使得它有望成為傳統(tǒng)光學元件的替代品。超穎表面體積小、重量輕、具有豐富設計自由度的特點能夠大大簡化傳統(tǒng)光場調(diào)控裝置的體積以及復雜度。近些年來,項目組在超穎表面的光束整形與偏振調(diào)控領域做出了許多有意義的工作。通過將達曼光柵原理與超穎表面相結(jié)合實現(xiàn)了三維渦旋陣列以及貝塞爾光束陣列的產(chǎn)生。利用相變材料、Ω形天線以及介質(zhì)納米柱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對出射光束偏振態(tài)的調(diào)控,并將其應用于矢量光束的產(chǎn)生之中。同時,基于超穎表面對出射光的復振幅調(diào)制實現(xiàn)了近場表面等離激元的操控以及遠場衍射級次的選擇性激發(fā)。
基于光學超穎表面的光束整形與偏振調(diào)控技術具有體積小、重量輕的優(yōu)點,能夠解決傳統(tǒng)光場調(diào)控裝置體積較大、復雜度較高的缺點。同時,不同種類超穎原子所提供的豐富設計自由度以及多種波前調(diào)控工作機理,為超穎表面對出射光的振幅、相位、偏振、頻率以及多物理量的靈活調(diào)控提供了保障,豐富了實現(xiàn)光場調(diào)控的手段。該技術有望在激光加工、光通信、粒子捕獲,超分辨成像、信息存儲以及光學防偽和加密等應用之中。
北京理工大學
2023-04-19