提出了一种反射型超表面滤光结构,该滤光结构由基底、低折射率纳米光栅、Ag光栅、SiN_x高折射率介质层组成。理论模拟结果表明:45°入射角下,在垂直于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在475 nm波长处;在平行于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在550 nm波长处。其电场分布特性表明,在不同的平面内TE偏振入射光激发的导模共振区域不同,TM偏振下激发的导膜共振强度与表面等离子体共振强度不同,导致该结构在垂直于光栅栅线方向与平行于光栅栅线方向的两个平面内表现出两种截然不同的颜色。基于此制备的超表面结构样品不但光变色效果明显,且易于与纳米压印工艺相结合实现大幅面光变色结构制备,在防伪和图案信息编码等领域有广阔的应用前景。

超表面可被设计应用于波前的空间变换,二维周期性光学超表面结构的研究主要集中于调控光在自由空间中传播的波前。为了操控片上光信号传输的自由度,实现小尺寸、宽带以及低损耗的片上集成光子计算芯片,发展了一系列一维片上超表面的设计工作。对近几年来基于介质超表面的片上集成纳米光子器件的相关工作进行综述,从片上超表面的物理机制、片上超表面的实现方法以及片上超表面在集成纳米光子器件中的应用几方面出发进行了回顾和讨论。同时也对潜在的挑战进行了总结,对片上超表面在集成纳米光子器件中的进一步应用研究进行了展望。