基于多层多扰动非局域超表面的多功能共振波前整形超光学

光子器件很少能同时对入射波前提供精细的空间控制与尖锐的谱控制。例如，在光学超表面中，单个元单元的局域模式在宽带宽上支配波前形状，而扩展于许多晶胞的非局域晶格模式支持高品因数共振。在此，我们在近红外实验中演示了提供光的空间与谱控制的非局域介电超表面，实现了仅在窄带共振上聚焦光而让离共振频率不受影响的金属透镜。我们的器件通过支持编码空间变化几何相位的连续域中准束缚态来实现此功能。我们利用该能力实验实现了一种用于多光谱波前整形的通用平台，其中一叠超表面各自支持多个独立控制的连续域中准束缚态，在多个波长上独特地塑造光波前，而在其余光谱上保持透明。该平台可扩展至可见光，用于增强现实与透明显示应用。