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通过单脉冲激光干涉直接高通量制备米氏共振超表面
摘要： 具有米氏型电共振和磁共振的高折射率介电超表面在成像、传感、光伏等诸多应用领域备受关注，这催生了对高效大规模制备技术的需求。为此，我们展示了一种利用单脉冲激光干涉技术，将非晶硅薄膜直接图案化为直径数百纳米米氏谐振器阵列的方法。该技术基于激光干涉诱导的退润湿效应——通过精确控制激光脉冲能量，仅需单次激光照射即可在数十微米区域内制备出包含数千个半球形纳米粒子的有序介电超表面。所制纳米粒子展现出与波长相关的光学响应，并呈现显著电偶极特征。通过调节预沉积硅膜厚度，可针对目标可见光及红外波段定制谐振特性。这种直接且高通量的制备方法，为实现空间均匀性超表面器件提供了简便可行的技术路径。
关键词： 直接激光干涉图案化、超表面、激光与物质相互作用、介电纳米结构、硅谐振器、多光束干涉
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过任意色散控制的波长解耦几何超表面
摘要： 传统多色超表面全息图因单元结构功能仍局限于单一波长，存在分辨率低和不可消除噪声的根本性限制。我们提出波长解耦超表面，可对每个波长独立实现0至2π全范围的色相差响应调控。矩形介质纳米结构的传播相位与几何相位协同作用，在单个纳米结构中嵌入双相位响应的关键机制。通过多色超表面全息图验证了本方法突破传统多色超表面根本约束的可行性。该方法可推广至可见光波段，实现对通用双波长衍射光学元件的完整色相差响应调控。
关键词： 波长解耦的多色超表面全息图、超表面、色度相位响应、介电纳米结构
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于超表面的复合双折射与手性波片
摘要： 由纳米谐振器阵列组成的超表面是操控光偏振的强大工具。与金属结构相比，全介质超表面不存在吸收损耗且具有高透光性，结合其设计与制备技术的最新进展，已能实现高效偏振调控和任意相位整形。近期提出的复值双折射新机制通过专门引入偏振敏感损耗或增益，拓展了实值双折射的概念，这为偏振控制开辟了全新可能——例如通过放大偏振矢量夹角来提升检测灵敏度。但该理论此前缺乏实际实现方案：文献[4]的理论方法基于含损耗与增益的复杂超材料，不仅制备难度大，还不适用于量子应用。本文报道了一种利用高折射率介质纳米结构，通过成对双折射元件实现任意复值双折射的新概念方案。我们提出了实现任意目标偏振变换的最优实用设计原则，在必须引入损耗以实现复双折射的前提下，通过定制化衍射（无需材料吸收）使全介质超表面设计的损耗量达到数学最小值。
关键词： 超表面、双折射、偏振控制、介电纳米结构
更新于2025-09-11 14:15:04