圆偏振光发射超表面

片上光泵浦微型化

用全介质超表面直接在波导上发射圆偏振光，取代笨重的光泵浦系统，为芯片级原子磁力计提供紧凑光源。

Jie, Sun · 柴真 · 袁珩

Optics and Laser Technology 2025

参数信息

圆偏振度

0.71

辐射效率

31 %

占位面积

6×28 μm²

技术优势

尺寸缩小到微米量级

超表面占位仅6μm×28μm，直接取代由多个分立光学元件组成的光泵浦光路。

无需精密光路对准

波导驱动一体化设计，圆偏振光从波导直接发射，省去传统方案中对激光、波片、透镜等元件的人工调节。

与CMOS工艺全兼容

全介质超表面采用标准光刻工艺制造，可直接与片上光源和电子电路单片集成。

应用场景

• 原子磁力计：作为片上光泵浦光源，替代传统分立光学系统，实现磁力计微型化。
• 片上光学：波导集成超表面直接发射圆偏振光，为片上光子系统提供紧凑光源。
• 生物磁测量：小型化磁力计可用于心磁、脑磁等便携测量，免除庞大光路。