六自由度超表面

单元件同时调控六自由度

用一个紧凑超表面同时定制波矢、初始相位、空间模式、振幅、轨道角动量和自旋角动量六个自由度,构建出288维激光场,替代了以往需要多个笨重光学元件的方案。

Shiyun, Zhou · Li, Lang · Liliang, Gao · 周志远 · Jinyu, Yang · Shurui, Zhang · Wang, Tonglu · 高春清 · 付时尧

Light: Science and Applications 2025

参数信息

调控维度
288
调控自由度数目
6

技术优势

紧凑单元件

整个多自由度调控功能集成在一片超表面上,无需笨重光学元件组成的光路,可直接用于集成化系统。

相位仅调控

采用纯相位调控方案,避免振幅调控带来的能量损失,也更利于加工实现。

可扩展至更高维度

由于轨道角动量本征态构成无限维希尔伯特空间,该方案原则上可以进一步扩展到288维以上。

应用场景