2019年第2期,总第016期

螺旋行波纳米天线的亚波长偏振光学调控

   

光偏振控制是现代光子学中的一个关键问题。表面等离激元操控技术的亚波长特性为更紧凑、更高效的偏振调控器件带来了新的可能性。然而,目前基于表面等离激元的偏振光学结构仍然远远大于光的波长,这限制了器件设计灵活性与自由度。为了充分挖掘等离激元器件的潜力,来自法国勃艮第大学的Thierry Grosjean 及合作者提出了一种等离子体行波纳米天线,它使用了一种金包覆的螺旋状碳纳米线形成的偶极孔径纳米天线。这种无共振的螺旋纳米天线能够通过亚波长的表面等离激元和光自旋-轨道相互作用实现可调极化控制。利用四种紧密排列的螺旋行波纳米天线,可以将入射光束局部转换成四束可调极化和强度的光束,并以可控的方式向输出光束提供四种不同的极化状态。此外,通过的四种手性相反的螺旋行波天线近场耦合成一种亚波长类波片结构,实现了普通偏振光学和电流超材料难以实现的高自由度极化控制。相关结果发表在. Light: Science & Applications, 8:76 (2019)上。

相关链接:https://www.nature.com/articles/s41377-019-0186-2.pdf