分束器是一种可以将一束入射光分成若干束的常见光学元件，通常情况下通过结合两个三角棱镜来制作立方体分光镜，并通过改变界面的属性来控制其分光功率和偏振属性。然而，在光子集成应用中，分光器件的尺寸需要减小至纳米尺度，而超薄的超表面材料（Metasurface）则是实现这一目标的可行方案。最近，来自韩国浦项科技大学和国立首尔大学的研究人员基于傅立叶全息技术，制备了一种可实现等功率分光的几何超表面（geometric metasurface）光学分束器，其光束分光性能与偏振无关，从而打破了超表面材料在分光应用中的偏振依赖性。在该研究中，由编码图像的对称性引起的完美重叠使得几何超表面的偏振无关分光操作成为可能。研究人员利用氢化非晶硅设计并制备了超表面分束器，在实验上证实无论入射光的偏振方向和波长如何，该分束器都能实现相似的功能。该器件可用于量子光学中生成纠缠光子对的等强度光束，并为进一步开发适用于现代光学器件的超薄、宽带、偏振无关的光学组件提供了一种新思路。该工作发表在近期的《Scientific Reports》上。

原文链接：http://www.nature.com/articles/s41598-018-27876-2

来源：两江科技评论