极化复用硅介质超构表面示意图及其高效波束操纵

光学超构表面是一种由亚波长纳米结构阵列组成的人工二维结构，其高效、灵活的特性迅速成为调控复杂光场的优秀媒质。基于低损耗材料的光学介质超构表面具有效率高、设计灵活等优点，在光通信、全息成像/显示与信息加密等领域具有重要应用前景。然而，传统极化不敏感的超构表面工作模式单一、效率低下，无法将多功能集成在单个的样品上，信息容量受到了极大限制。

西北工业大学物理科学与技术学院研究团队提出了一种基于重要纳米光子学材料——硅微结构的高效线极化复用介质光学超构表面，可以对不同极化的入射光进行独立调控，提升了对复杂光场操控的自由度。此外，按照一定的规律编码，实现了多通道极化复用的光束偏折和光涡旋；所提出的多功能硅超构表面为下一代集成光电子器件提供了一种设计思路。同时，单器件多通道独立工作的线极化复用是一种实用的提高光场信息容量和安全性的方法，在光通信和信息加密等面向多路复用的应用中具有一定潜力。