1 复旦大学物理学系，应用表面物理国家重点实验室，上海市超构表面光场调控重点实验室，上海 200433
2 复旦大学光科学与工程系上海超精密光学制造工程技术研究中心，上海 200433
从超构表面调控电磁波研究的发展历史出发，详细介绍了基于复合相位超构表面实现高效多功能调控圆偏振电磁波的原理、设计思路和实验模拟表征，对近期国内外在这一领域的研究进展进行简要的论述，着力以此引导相关研究性实验教学，并为相关领域研究人员提供指引。
超构表面 共振相位 传输相位 几何相位 复合相位 圆偏振光 多功能 光学学报
2024, 44(10): 1026008
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Shanghai Engineering Research Centre of Ultra-Precision Optical Manufacturing, Green Photonics and Department of Optical Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
Metasurfaces have exhibited great capabilities to control electromagnetic waves, and many multifunctional metasurfaces were recently proposed. However, although angle-multiplexed meta-devices were successfully realized in reflection geometries, their transmission-mode counterparts are difficult to achieve due to the additional requirements. Here, we design and fabricate a transmissive angle-multiplexed meta-polarizer in the microwave regime based on a multilayer metasurface. Coupled-mode-theory analyses reveal that the device exhibits distinct angle-dependent transmissive responses under excitations with different polarizations, and such differences are further enhanced by multiple scatterings inside the device. Microwave experimental results are in good agreement with numerical simulations and theoretical analyses.
metasurfaces angular dispersion multifunctional meta-device polarization modulation Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 023603
1 复旦大学光科学与工程系, 上海 200433
2 复旦大学物理学系, 上海 200433
3 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
4 上海大学通信与信息工程学院, 上海 200444
实现自由调控电磁波不仅具有重要的科学研究意义,而且是通讯、能源、**等领域的迫切需求。为了解决自然材料调控电磁波能力受限的问题,人们提出了人工超构材料这一新概念,实现了负折射、光学隐身等奇异的电磁效应。然而,经过多年的发展,超构材料仍存在结构复杂、损耗偏高、难以集成调谐等挑战。最近,本团队与国际同行一起提出了超构表面的新概念。超构表面基于电磁波在平面微结构上散射时获得的界面相位突变,充分利用人工微结构的“排列序构”这一自由度,实现了对电磁波振幅、相位、偏振及波前分布的有效调控,克服了超构材料遇到的瓶颈问题。本文主要回顾了本团队在偏振调控、波前调控及动态调控等方面开展的创新性研究。
光学器件 超构表面 相位 偏振 波前
复旦大学物理系 应用表面物理国家重点实验室, 上海 200433
近年来梯度特异介质表面成为电磁特异介质领域的重要分支与研究热点。回顾了该领域最近的部分研究成果，包括利用特异介质表面实现传播波与表面波的完美转换以及转换效率分析，制备光波段特异介质表面实现高效宽带奇异反射，建立一套模展开理论研究特异介质表面散射问题，利用反射式特异介质表面实现光会聚，以及分析比较反射式和透射式特异介质表面的优劣等。基于以上梯度特异介质表面的研究介绍，最后展望了该领域的研究方向。
表面光学 梯度特异介质表面 特异介质 表面波 反射相位 广义斯涅耳定律 激光与光电子学进展
2013, 50(8): 080009
