通过扭曲双层超表面实现单向手性发射

控制非偏振量子点的光发射并将其引导至具有手性偏振的特定方向，仍然是现代光子学中的一个关键挑战。堆叠超表面设计为手性和方向性工程提供了一种潜在的紧凑解决方案。然而，来自具有量子发射器的共振超表面的定向手性辐射的实验观察仍然不明确。在本文中，我们展示了通过多维控制（包括扭曲角、层间距离以及顶层和底层之间的横向位移）从扭曲双层超表面实现单向手性发射的实验观察，这是通过双光刻对准（DAL）技术实现的。首先，在保持对准的情况下，该超表面表现出共振本征光学手性，具有接近统一的0.94圆二色性和74%的反射率差异，其中大于0.9的高圆二色性在-11到11度的宽角度范围内持续存在。其次，工程化的横向位移诱导出单向手性共振，导致沉积在超表面上的量子点产生单向手性发射。我们的双层超表面为在宽角度范围内实现高效的辐射操控提供了一个通用的紧凑平台，在微型激光器、光栅耦合器和手性纳米天线中具有潜在应用前景。