基于石墨烯纳米带亚波导材料的多光度自由度模式混合的超快全光控制

光技术的演进迫切需要先进解决方案，以实现对光度自由度（包括�幅、相位、极化、波长和角动量）的选择性和动态控制。亚波导材料可通过介质本征属性与几何结构属性之间的相互作用，或通过激发与探测对称性破坏实现可定制的性能。然而，实现对多光度自由度的动态控制仍是一个挑战。为克服现有局限性，我们提出一种新型双堆叠亚波导材料设计，能够通过两种独立控制的纳米带层实现对振幅、相位、极化、自旋角动量和手性光的宽带超快控制，两者在反射和传输中均可实现灵活且选择性的模式混合。通过热响应模型与有限差分时域仿真相结合，我们研究石墨烯作为亚波导材料设计的理想材料，利用其本征光学特性以及通过静电掩控和超快光激发实现的可调电导率，实现对多光度自由度的选择性超快控制。这种选择性的超快模式混合显著提升了高速光子系统的能力，为实现紧凑型、高数据率光子技术铺平了道路。