研究目的
提出一种自旋解耦相位控制方法，用于设计能够在太赫兹波段产生非对称偏振的多功能超表面。
研究成果
所提出的自旋解耦相位控制方法和复用超表面光栅能够高效灵活地生成非对称偏振态。该方法为调控偏振态开辟了新途径，并在电磁频谱全波段的波束偏转与偏振复用系统中具有重要应用价值。
研究不足
动态相位φf和φs在非设计频率1.0太赫兹处偏离φs–φf=π的条件，导致极化转换效率降低和偏转效率下降。复用方法沿y方向增大了整体周期，可能引入不必要的高阶衍射。
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用于非对称偏振产生的自旋解耦多功能超表面
DOI：10.1021/acsphotonics.9b01047
期刊：ACS Photonics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
将多种功能集成于单一器件是超表面领域的前沿方向。其中极具潜力的是通过正交偏振波同步相位控制实现的偏振依赖型超器件。潘查拉特南-贝里（PB）超表面因其对不同圆偏振波天然且稳健的相位调控能力备受关注，但其相位响应始终相互锁定，导致圆偏振入射时功能相互关联。本研究在太赫兹频段提出基于透射式介质超表面的通用设计方法——通过几何相位与动态相位耦合实现自旋解耦相位调控，从而打破这种关联性。我们通过设计并表征一种高效多功能超光栅验证该方法：在正入射条件下能将不同圆偏振波分离至非对称角度。更重要的是，基于此方法设计了多种复用超光栅用于非对称偏振生成应用，可将任意线偏振波转换为两束强度近乎相等的线偏振波，并以偏振不敏感的高效率分离至非对称角度。该设计策略展现出卓越的鲁棒性与灵活性，为多功能超表面器件设计开辟新途径，同时为偏振态调控及超表面在波束偏转、偏振复用系统中的应用提供新思路。
作者：
Yuehong Xu，Quan Li，Xueqian Zhang，Minggui Wei，Quan Xu，Qiu Wang，Huifang Zhang，Wentao Zhang，Cong Hu，Zhenwei Zhang，Cunlin Zhang，Xixiang Zhang，Jiaguang Han，Weili Zhang
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