清華大學在超表面光場調控的研究中取得新進展

功能動態(tài)可調的超表面在光學系統(tǒng)受到廣泛關注，在激光雷達、裸眼3D顯示、OAM（orbital angular momentum，角動量）光束復用/解復用、變焦超透鏡等諸多場景中具有廣泛的應用潛力。已有可調超表面的主要實現方式為使用電光、機械、相變等機制，從而在亞波長尺度重構超表面的結構。然而，逐像素的電光調制需要復雜的電極排布，規(guī)模難以擴展；機械、相變等機制可實現的功能和通道數受限。另外一種控制方式則是改變入射光的性質，而不重構超表面本身，包括角度、波長、OAM、偏振等。這種方式的可調自由度往往受限，因此可實現的功能和通道數依舊受限，如何進一步拓展可調超表面的功能通道數目仍是亟待解決的難題。 }"Y<<e<z:  
近日，清華大學電子工程系黃翊東教授團隊馮雪副教授的研究小組在超表面的多通道可調光場操控方面取得研究進展。他們提出了一種利用N層偏振相關超表面結合偏振控制器的級聯架構，將偏振相關超表面的可調通道數由2個提升至2^N個，并且原理上無內稟損耗和串擾，適用的功能包括動態(tài)波束偏轉、動態(tài)可調階次的渦旋光束產生、變焦超透鏡等。實驗上通過3層超表面結合液晶偏振延遲器的級聯，實現了8通道可調階次的渦旋光束產生以及8通道動態(tài)波束偏轉，同時支持電調切換，驗證了該架構的可行性。 .Xg.,kW