Enkelt metasurface til samtidig påvisning af SAM og OAM

Samtidig SAM- og OAM-identifikation er et væsentligt, men udfordrende emne. Kinesiske forskere har demonstreret, at en enkelt spin-afkoblet azimut-kvadratisk fase metasurface kunne udføre fotonisk momentum transformation, hvor forskellige spinvirvler omdannes til fokuseringsmønstre med en tydelig azimut på et tværgående plan, således at samtidig identifikation af både SAM og OAM kan ske via en enkeltskudsmåling. Denne tilgang kan understøtte udviklingen af ​​integrerede optiske systemer.

Med iboende ortogonalitet, både SAM'er og OAM'er af lys er blevet brugt til at udvide dimensionerne af optisk kommunikation og signalbehandling, hvor entydig SAM- og OAM -identifikation er et af de vigtige emner. Konventionelle sorteringsmetoder lider af komplicerede optiske opsætninger, flere omfangsrige enheder, gentagne projektionsmålinger, og kan ikke samtidig skelne SAM og OAM.

I et nyt blad udgivet i Letvidenskab og applikationer , et hold forskere, ledet af professor Xiangang Luo fra State Key Laboratory of Optical Technologies on Nano-Fabrication and Micro-Engineering, Institute of Optics and Electronics Chinese Chinese Academy of Sciences, og kolleger har vist, at en enkelt spin-afkoblet metasoverflade, der fusionerer den geometriske fase og den dynamiske fase, kunne udføre samtidig SAM- og OAM-tilstandsdiskrimination via momentumtransformation, hvor hvirvelstråler af forskellige spin blev transformeret til fokuseringsmønstre på to adskilte halvdele af skærmen på et tværgående brændplan med topologisk ladningsafhængige azimutrotationer.

Yderligere eksperimentelle undersøgelser har vist, at den enkelt spin-afkoblede metasurface har evnen til at detektere cylindriske vortexvektorstråler med samtidige fase- og polarisations-singulariteter. Spin-afkoblet PMT'er blev eksperimentelt demonstreret ved flere forskellige bølgelængder i det synlige bånd. Endelig, de viste, at den foreslåede tilgang kunne udvides til sortering af overlejrede OAM'er med et passende modusinterval. Disse resultater, der er rapporteret her, kan have mange vigtige anvendelser i momentmåling af både spin- og vinkelmoment og singularitetsdetektering af både fase- og polarisationssangulariteter.