表面等离子体涡旋透镜

高效耦合聚焦

利用超表面同时实现相位与偏振匹配,将入射光高效率转化为任意设计的矢量表面等离子体涡旋,用于紧凑型片上光子器件。

刘飞飞 · Wang, Dongyi · Han, Zhu · Zhang, Xiyue · 刘通 · 孙树林 · 张新平 · 何琼 · 周磊

Laser and Photonics Reviews 2023

参数信息

耦合效率
35 %
利用效率
98 %
工作波长
1064 nm

技术优势

耦合效率高

通过同时匹配相位和偏振,将垂直入射的圆偏振光高效转化为SPP,实测耦合效率达35%,利用效率达98%。

器件尺寸小

采用超表面结构,器件尺寸仅为毫米量级,远小于传统耦合器,有利于片上集成。

涡旋生成自由度高

通过设计超原子阵列的反射相位和偏振转换特性,可以生成任意预设的矢量SPP涡旋,突破了传统方案对光场调控的限制。

效率提升显著

与已有方案相比,所设计的环形超表面耦合器在生成矢量SPP涡旋时的效率有显著提升。

应用场景