基于横向自旋诱导的片上光波前整形

Pancharatnam-Berry (PB) 超材表面可用于在亚波长厚度内操控光的相位和偏振。其 underlying mechanism 归因于来自光纵向自旋的几何相位。本文演示了一种新型由导向光固有横向自旋产生的 PB 几何相位。通过全波数值仿真，我们展示，位于金属基片上的金属纳米棒的旋转可为携带固有横向自旋的表面等离子体引入覆盖 2$\pi$ 全范围的几何相位。特别的是，由于自旋动量锁定，沿相反方向传播的表面等离子体具有不同的几何相位。我们将该几何相位用于设计超材表面，以操控表面等离子体的波前，实现波导和聚焦。我们的工作为基于片上光操控提供了新的机制，具有潜在的用于设计超紧凑光学器件的应用，如成像和传感。