利用几何缩放诱导相位调制同时生成任意偏振态组合
光学
2020-08-19 v2
摘要
在微尺度或纳米尺度上操控光的偏振对于集成光子学和量子光学器件至关重要。如今，超表面使人们能够构建高效操控偏振态的片上器件。然而，同时生成不同类型的偏振态仍然具有挑战性，而这正是量子计算和量子加密应用所需的信息编码所要求的。通过引入几何缩放诱导（GSI）相位调制，我们证明了由具有不同几何特征的L形谐振器构成的单个超表面可同时生成圆偏振（CP）和线偏振（LP）态的组合。在照明下，每个谐振器以特定的GSI相位衍射CP态。这些衍射的相互作用产生所需的输出光束，其中偏振态和传播方向可通过选择单元胞中每个谐振器的几何形状、尺寸和空间序列来精确调控。作为潜在应用的一个示例，我们展示了可利用不同衍射级次上的不同偏振分布对图像进行编码，并用偏振分析仪解码。该方法解决了集成光学中的一个难题，并对片上量子信息处理具有启发意义。
引用
@article{arxiv.1905.07537,
title = {Simultaneous Generation of Arbitrary Assembly of Polarization States with Geometrical-Scaling-Induced Phase Modulation},
author = {Ya-Jun Gao and Xiang Xiong and Zhenghan Wang and Fei Chen and Ru-Wen Peng and Mu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07537},
year = {2020}
}
备注
10pages, 6figures, to be published in Physical Review X