传统的集成电路正在接近摩尔定律的瓶颈，而小型化、超快速的光学可切换元件具有极其紧凑的尺寸和高速响应速率，将成为下一代全光器件和集成光子学的核心。超表面（Metasurface）已用于光聚焦和全息应用的亚波长平面光学元件和装置，然而由于它们大多数只能产生被动光学响应，在实际应用中往往会出现许多的限制。最近，来自新加坡南洋理工大学的Ranjan Singh教授课题组和天津大学的韩家广研究员等人向我们介绍了一种有源混合超表面（active hybrid metasurface），该器件通过与图案化半导体材料的集成，可应用于太赫兹波的全光学主动有源控制。实验表明，这一超表面可在667皮秒的时间尺度上具有偏振态的超快调制和光学分束特性。这种混合超表面的研究思路还可以扩展到各种自由空间的全光有源器件的设计，例如变焦平面透镜、可切换矢量光束发生器等，并可用于超快成像、显示器和高保真太赫兹无线全息术的核心组件。相关研究发表在近期的《Light: Science & Applications》上。

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来源：两江科技评论