利用非线性超表面重构结构化光束
光学
2018-12-05 v1
摘要
超紧凑、低损耗、快速且可重构的光学元件,能够实现光对光的操控,可为纳米尺度上的光控制带来众多机遇。纳米结构全介电超表面已被证明能够在线性光学 regime 中实现对照明光振幅和相位的广泛控制。除其他功能外,它们为塑造光波前以将轨道角动量(OAM)引入光束提供了独特机会。此类结构化光束为从光谱学和微操控到经典与量子光通信的应用带来了新的自由度。迄今为止,全介电超表面光学性质的可重构性或调谐已通过机械、热、电或光方式,利用相变或非线性光学材料实现。然而,大多数已展示的调谐方法要么缓慢,要么需要高光功率。硫化砷(AsS)硫系玻璃在近和中波红外光谱范围内提供超快且大的 非线性以及低双光子吸收系数,可为实现快速且相对低强度的可重构超表面提供新平台。在此,我们设计并实验演示了一种基于 AsS 硫系玻璃的超表面,其能够在低强度水平下将无 OAM 的常规厄米-高斯光束重塑为 OAM 光束,同时在高强度水平下保持原始光束的振幅和相位特征。所提出的超表面可应用于新一代光通信系统和光信号处理。
引用
@article{arxiv.1805.07327,
title = {Reconfiguring structured light beams using nonlinear metasurfaces},
author = {Yun Xu and Jingbo Sun and Jesse Frantz and Mikhail I. Shalaev and Wiktor Walasik and Apra Pandey and Jason D. Myers and Robel Y. Bekele and Alexander Tsukernik and Jasbinder S. Sanghera and Natalia M. Litchinitser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.07327},
year = {2018}
}