基于光自旋轨道相互作用的宽带光学全微分运算

光学技术可为未来计算（如模拟光学计算和图像处理）提供重要架构。与传统电学运算相比，光学运算已展现出一些独特优势，包括更快的操作速度和更低的功耗。在此，我们提出一种基于简单光学界面上光的自旋轨道相互作用的光学全微分器。由于纯几何性质，该宽带光学运算与波长无关。作为全微分运算的重要应用，我们展示了边缘检测的宽带图像处理。通过调整入射光束的偏振，可获得任意所需方向的一维边缘成像。边缘检测的宽带图像处理在自动驾驶、目标识别、显微成像和增强现实中提供了可能的应用。