用于高强度结构光的高纵比硅亚光学器件
光学
2025-02-12 v1
摘要
结构光和高强度超快激光是光子学领域的两个快速发展方向，但其交叉作用仍然鲜有探索。虽然超快激光不断推动峰值强度的边界，但结构光已实现对光的空间、时间和偏振特性的 unprecedented 控制。然而，缺乏能够将结构光与高强度领域相连接的稳健光学器件，限制了这两者结合的进展。本文展示了高纵比硅亚光学器件，通过将硅的异常耐毁性与介质表面的高级相位和偏振控制相结合，弥合了这一差距。通过各向异性蚀刻技术，我们制造了高度超过 3 微米、纵比最高达 14 的纳米柱，从而在常规介质表面的强度阈值之外，对复杂光场进行精确操控。我们展示了其在产生涡旋束和实现长可见波长下大相位滞后偏振操控中的功能。高纵比硅亚光学器件开启了极端条件下结构激光-物质相互作用的大门，后者将突破等离子电离阈值，使应用包括相对论粒子加速和结构束高阶谐波发生成为可能，适用于台式超快系统和大型激光设施。
引用
@article{arxiv.2502.06993,
title = {High-aspect-ratio silica meta-optics for high-intensity structured light},
author = {Beatriz Oliveira and Pablo San Miguel Claveria and Pedro D. R. Araujo and Patricia Estrela and Ines Gonçalves and Maria Ines S. Nunes and Rui Meirinho and Marta Fajardo and Marco Piccardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06993},
year = {2025}
}