动态混合超表面

高效混合等离激元-光子超表面同时利用了纯金属和全电介质纳米天线的潜力，被认为是平面光学中的新兴技术。然而，制造后可调谐的混合超表面仍然难以实现。在此，我们提出一种可重构混合超表面平台，通过将相变材料 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$（GST）集成到金属-电介质元原子中，实现对光特性的主动非易失性调谐。我们系统地设计了一种降维元原子，其通过 GST 光学常数的动态变化选择性地控制超表面的基本混合等离激元-光子共振，且不损害散射效率。作为概念验证，我们实验演示了小型化可调谐超表面，分别控制入射光的振幅和相位，以实现高对比度光学开关以及从异常偏折到镜面偏折的波束偏转。最后，我们利用基于深度学习的方法，对由添加 GST 所实现的增强响应重构范围进行直观的低维可视化。我们的发现进一步证实动态可调谐混合超表面是开发小尺寸能量收集、成像和光信号处理器件的有前途的候选者。