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我院本科生肖惋月在Journal of Optics发表论文
阅读次数： 发布时间：2021-04-30相位是电磁波的一个基本特性。传统的光学元件通常利用元件的几何轮廓对光的相位进行调控，其尺寸较为庞大，不利于光学系统小型化和集成化。近年来，由准二维“超原子”构成的超表面受到了极大关注。通过调控几何相位、共振相位或传播相位，超表面可以产生覆盖360度范围的相位非连续性，为操控光的传播提供了极大的自由度。利用这一特性，通过构造相位梯度超表面，可以实现反常折射、反常反射、光学聚焦、光学成像等许多奇异的光学效应或功能。通常，单层的等离激元超表面，在透射模式下其工作效率较为低下；而选择反射模式，虽效率较高但不便于实际运用（单层的介电超表面损耗较低，但也存在工作条件或信号提取问题）。利用多层的等离激元超表面，可以达到较高的转换效率，但是会带来制备上的困难。
最近，我院肖惋月同学利用一种开有正交矩形孔槽结构的单层等离激元超表面，研究了透射模式下高效的波前控制。研究结果表明，通过改变孔槽结构的构型，透射光会存在180度的相位突变；通过改变孔的截面尺寸，可以在180度范围内对相位进行调控。与此同时，透射光具有较高的透射幅度。因此，结合结构构型和孔截面尺寸，可以在光频段获得透射系数达到0.8并且相位转变覆盖360度的单一偏振的透射光。进一步，通过设计渐变的超表面结构，引入沿超表面分布的透射相位梯度，揭示了具有高转换效率（约60%）的反常正折射和负折射。这种工作于单一线偏振、单层且具有高透射效率的孔槽型等离激元超表面为波前控制提供了一种有效的替代方法。
相关工作以“Highly-efficient wavefront bending with a single-layer perforated metasurface”为题发表于Journal of Optics [J.Opt. 23, 025103 (2021)]。肖惋月同学为该文的第一作者,黄成平老师为文章的通讯作者。
文章连接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2040-8986/abe452/meta