極化復用硅介質超構表面示意圖及其高效波束操縱

光學超構表面是一種由亞波長納米結構陣列組成的人工二維結構，其高效、靈活的特性迅速成為調控復雜光場的優秀媒質?；诘蛽p耗材料的光學介質超構表面具有效率高、設計靈活等優點，在光通信、全息成像/顯示與信息加密等領域具有重要應用前景。然而，傳統極化不敏感的超構表面工作模式單一、效率低下，無法將多功能集成在單個的樣品上，信息容量受到了極大限制。

西北工業大學物理科學與技術學院研究團隊提出了一種基于重要納米光子學材料——硅微結構的高效線極化復用介質光學超構表面，可以對不同極化的入射光進行獨立調控，提升了對復雜光場操控的自由度。此外，按照一定的規律編碼，實現了多通道極化復用的光束偏折和光渦旋；所提出的多功能硅超構表面為下一代集成光電子器件提供了一種設計思路。同時，單器件多通道獨立工作的線極化復用是一種實用的提高光場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復用的應用中具有一定潛力。