多功能生成和操纵相结构光束使用芯片上的子波长全息表面网格
Shuang Zheng1,2,3,4, Zhenyu Zhao1,2,3,4, Weifeng Zhang1,2,3,4
1Radar Research Lab, School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
我们开发了芯片上的全息波导结构,以产生和操纵相结构光束,从而实现微型光学系统. 这项技术通过在芯片上创建复杂的光模式,在光通信和捕捉中提供了多方面的应用.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用.
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 具有轨道角动量 (OAM) 的相结构光束对于光通信和粒子捕捉等应用至关重要.
- 现有的产生和操纵这些光束的方法通常涉及庞大而复杂的设置.
- 光子学为将光学系统缩小到芯片级设备提供了一个有前途的平台.
研究的目的:
- 提出和演示新的芯片上子波长全息波导结构.
- 为了使复杂的相结构光束,包括束的生成和操纵.
- 为了实现各种应用的微型,芯片级光束控制.
主要方法:
- 使用全息方法设计低波长全息表面网格.
- 将这些网格集成到光子平台上的波导结构中.
- 制造和实验证明拟议结构的功能,包括定向束发射.
主要成果:
- 演示了拉盖尔-高斯 (Laguerre-Gaussian, LG) 和线性极化 (LP) 模式的宽带生成.
- 实现了任意的离芯片旋转束操纵,包括定向发射和束聚焦.
- 成功实现了使用制造的倾斜亚波长全息叉格的定向旋转束发射.
结论:
- 拟议的芯片上子波长全息波导结构为生成和操纵相结构光束提供了一个紧而多功能的解决方案.
- 这些结构丰富了介电元波导装置的功能.
- 潜在的应用包括光通信,光捕获,非线性相互作用和成像.


