基于Si的极化器和基于1比特的阶段控制的非极化束分离器集成的超表面,用于扩展短波红外
Leidong Shi1,2, Lidan Lu1,2, Weiqiang Chen1,2
1School of Instrument Science and Opto-Electronics Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了一种高效的全介电二元原子超表面,用于扩展的短波红外范围. 这种新型的超表面作为纳米级的线性偏振器,使得极化角度可控制的光产生具有高性能.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 光学元材料是一种光学元材料.
背景情况:
- 超表面为成像,导航和传感等应用提供可调节的光控制.
- 高效的极化装置在扩展的短波红外 (ESWIR) 范围 (1.72.5μm) 中是有限的.
研究的目的:
- 为ESWIR系列提出并演示一个高效的全二电离子二原子元表面.
- 开发一个纳米级的线性偏振器,具有偏振角度可控制的输出.
- 根据开发的偏光器理论设计一个非偏光束分割器 (NPBS).
主要方法:
- 在SiO2上使用单晶Si纳米圆柱体和纳米立方体制造全介电二原子元表面.
- 在2172 nm. 的线性偏振器作为 metasurface 的表现的表征.
- 使用偏振器的属性来理论推断一个NPBS.
主要成果:
- 超表面实现了93.43%的最大传输效率,45.06dB的灭绝比,以及在2172nm的线性偏振度为0.9973.
- 一个理论NPBS设计证明了±13.18°的分裂角度和π的相差.
- 该NPBS集成可控制的线性偏振与一位相调节.
结论:
- 开发的二元原子超表面是ESWIR系列的高效纳米级线性偏振器.
- 超表面允许设计先进的光学元件,如非极化光束分割器.
- 未来的工作可以将操作波长扩展到中波红外线,并探索集成偏振探测器和光学数字编码中的应用.
