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利用集成超表面等离子体锥透镜产生的二维波导贝塞尔光束

DOI：10.1021/acsami.0c03420 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 报道了基于超表面轴锥透镜（集成于硅波导）在导波结构中产生无衍射贝塞尔型光束传播的近场成像。该轴锥透镜尺寸小至11平方微米，其工作原理是通过等离子体纳米谐振器对硅波导有效折射率进行局部调控。这种通用方法可适配不同类型的平面光路平台，为利用等离子体谐振器实现纳米尺度光控的纳米工程光学器件设计提供了可能。
作者： Yulong Fan，Beno?t Cluzel，Marlène Petit，Xavier Le Roux，Anatole Lupu，Andre de Lustrac
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

本工作的目标是通过实验展示一种超表面轴锥透镜高效产生二维导波贝塞尔型光束的潜力，该透镜由集成在绝缘体上硅(SOI)波导顶部的等离子体纳米谐振器二维阵列构成。

研究成果

报道了一种集成等离子体轴锥镜的实验演示，该轴锥镜采用导波配置运行并能产生贝塞尔-高斯强度分布光束。通过这种超表面-介质混合轴锥透镜实现的长距离无衍射传播，证明了利用等离子体纳米谐振器对有效折射率进行局部工程化，从而控制导波结构中光通量的能力。

研究不足

轴锥镜的整体透射率评估约为64%，这与基于介电超表面的自由空间传播轴锥镜的最佳透射效率值68%基本相当。这意味着对于我们的设计而言，若采用介电纳米谐振器而非金属纳米谐振器，透射效率仍有提升空间。

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