利用手性 C2 对称超原子实现高效率自旋解耦调制
光学
2024-01-25 v1 应用物理
摘要
正交圆偏振光对于可重构超表面复用至关重要。由众多具有镜像对称的超原子组成的主流自旋解耦超表面依赖于 Pancharatnam-Berry (PB) 相位与传播相位的协同调制。本文通过平面手性超原子相位响应与 PB 相位的协同利用展示了自旋解耦功能。基于琼斯演算发现，在相同长宽比下，具有手性 C2 对称的超原子比具有镜像对称或更高对称性的超原子拥有更大的几何参数范围且交叉偏振比更高。该特性有利于实现高效率操控并增强信噪比。作为示例，采用自适应遗传算法选取 10 种 H 形手性 C2 对称超原子，以 π/5 为间隔获得完整 2π 相位跨度。为减轻超原子旋转时由排布改变引起的导模额外传播相位变化，采用手性超原子的对映体及其 PB 相位延迟来最小化实际与目标相位之间的差异。设计了偏振不敏感超透镜和手性虚动超透镜阵列，以展示兼具高效率与信噪比的自旋解耦功能。本文工作可能引发更多令人振奋的自旋解耦复用超表面，并拓宽手性光学应用前景。
引用
@article{arxiv.2308.06157,
title = {High efficiency spin-decoupled modulation using chiral C2-symmetric meta-atoms},
author = {Haohan Chen and Jiepeng Wu and Minglei He and Hao Wang and Xinen Wu and Kezhou Fan and Haiying Liu and Qiang Li and Lijun Wu and Kam Sing Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06157},
year = {2024}
}