时间逆转逆向设计超表面

采用时间逆转时域优化方法，在单次仿真中同时定制宽带共振与色散，突破传统频域拓扑优化的多目标难题。

徐明峰 · Sang, Di · 蒲明博 · Chen, Tianqu · Zheng, Yuhan · Yu, Shilin · 张飞 · 郭迎辉 · 李雄 · 马晓亮 · Fu, Yunqi Qin · 罗先刚

Laser and Photonics Reviews 2025

参数信息

Q因子

2971

Q因子

131

带宽

100 nm

反常群延迟色散

-12 fs²

带宽

128 nm

技术优势

单次仿真全谱捕获

利用时间逆转对称性提取因果梯度，单次仿真即可得到整个响应谱，无需逐频点计算，规避多目标优化难题。

高Q宽带EIT

在100 nm带宽内实现Q因子2971的电磁诱导透明共振，兼顾宽带与高Q，利于高性能传感与滤波。

反常色散补偿

设计的自由形态宽带色散超表面提供−12 fs²的反常群延迟色散，可用于脉冲压缩和色散管理。

应用场景

• 光传感：高Q宽带共振增强光与物质相互作用，提高传感灵敏度与带宽。
• 滤光：宽带可调共振实现任意光谱响应，替代级联多层滤光片。
• 脉冲整形：反常群延迟色散可补偿脉冲展宽，实现飞秒脉冲整形。
• 集成光学：自由形态设计紧凑集成，直接在芯片上实现光谱操控功能。