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一种实现任意偏振调控中波红外消色差超表面的正向计算方法
郁菲茏
1,2
陈金
1,2
赵增月
1,2
李冠海
1,2,*
[ ... ]
陆卫
1,2
作者单位
摘要
1
中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2
中国科学院大学,北京 100049
人工微结构超表面近年来在偏振调控与色散调控领域都取得了诸多进展,然而传统方法计算超表面结构对椭圆偏振态的调控效果需要对每一个数据求解方程,因此实现任意偏振的消色差调控依然在复杂度上是一个挑战。一种基于坐标变换的正向计算方法用以快速计算超表面单元对任意偏振态的调控效果被提出,利用纯硅体系下的椭圆柱结构作为调控单元设计了工作在中红外波段的对椭圆偏振态调控的消色差聚焦超表面透镜。结果表明,此种方法与设计在极大简化计算流程的情况下,能够有效实现对椭圆偏振态的操控。相比于之前所报道的基于圆偏振或无偏振依赖的设计,该方法进一步拓展了超表面色散调控的应用范围,具有广阔的应用前景。
超表面
椭圆偏振消色差
琼斯矩阵
正向计算
metasurface
elliptical polarization achromatic
Jones matrix
forward calculation
PDF全文
Full Text
红外与毫米波学报
2022, 41(4): 792
“红外光电探测器前沿技术”专栏$光场调控的雪崩放大红外单光子探测器
宽带消色差红外光学超构透镜研究进展(特邀)
下载:1685次
欧凯
郁菲茏
陈金
李冠海
陈效双
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
超构透镜是由亚波长散射单元结构排列而成的具有聚焦功能的平面二维超构表面。超构表面能够在亚波长尺度上操控光场的振幅、相位、色散和偏振态,是近年来迅速发展起来的新型光场调控载体。亚波长共振纳米结构使得高阶衍射被抑制,入射光场可以完美地被调制到设计的衍射级次上,从而确保了超构表面器件具有高的光子调控效率。同时,超构单元在设计上的灵活性及其特定的电磁响应使得超构表面可以实现对光场多个维度的定制化操控。不同于传统光学透镜依赖光传播的相位累积效应,宽带消色差超构透镜通过对光场相位和相位色散的同时独立调控解决了传统通过级联多个透镜修正色差造成的光学系统复杂和体积庞大限制,为发展小型化片上集成光学提供了全新的思路。文中围绕超构透镜的相关研究,首先介绍了超构表面调控光场振幅、相位和偏振态的基本原理,在此基础上,重点回顾了近年来关于超透镜的研究发展,包括通过单一参量调控的单波长超透镜的实现,以及通过对光场偏振、相位及相位色散的多参量联合调控的多功能宽带消色差超构透镜的发展现状,最后讨论其进一步发展的可能挑战与应用前景。
超构透镜
相位色散
消色差成像
偏振调控
metalens
phase dispersion
achromatic imaging
polarization control
PDF全文
Full Text
红外与激光工程
2021, 50(1): 20211003
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