由于闪耀角固定，闪耀光栅的衍射效率仅在特定频率下达到最优，这导致在工作频带内其衍射效率会降低且不断变化。此外，由于闪耀光栅的刻槽结构以及光与表面的相互作用，它还表现出偏振相关性。因此，设计出在较宽频带上既能保持衍射效率恒定又具有偏振无关性的光栅仍然是一项挑战。
近日，电子科技大学Weiming Zhu、中科院上海微系统与信息技术研究所Shilun Feng团队提出了一种受正交谐波振荡（OHO）启发的可调控色散超表面光栅的设计范例。利用OHO模型，可以精确控制超表面的相位色散，这适用于任何具有两种正交电磁共振特性的单元结构。作为概念验证，展示了一种对偏振不敏感的超表面光栅，其闪耀角可随入射频率自适应调整，从而确保了宽带性能。在实验中，这种自适应闪耀光栅在工作波长范围（即8.7至12.2微米）内测得的优化衍射效率约为80%且保持恒定。两种垂直线偏振状态之间的衍射效率差异保持在4.6%以内。所提出的范例为基于精确色散工程的超器件设计铺平了道路，在光谱仪、宽带波束形成与操控、高光谱成像等领域具有潜在应用。研究成果以题为“A Polarization-Insensitive and Adaptively-Blazed Meta-Grating Based on Dispersive Metasurfaces”发表于《Laser & Photonics Reviews》上。
图1：基于OHO模型的相位色散工程。
图2：自适应光栅的设计。
图3：ABG性能的数值模拟。
图4：自适应闪耀元光栅的制作。
图5：自适应闪耀元光栅的实验结果。
G. Zang, Z. Liu, S. Feng, W. Zhu, A Polarization-Insensitive and Adaptively-Blazed Meta-Grating Based on Dispersive Metasurfaces. Laser Photonics Rev 2024, 2401031.
https://doi.org/10.1002/lpor.202401031
点击文末“阅读原文”链接至文章页面。
声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，仅供个人学习、参考、学术交流使用，不作为商业用途，文中所引用文献已指明作者及来源。由于水平有限可能存在解读不准确，如涉及知识产权保护或其他问题联系微信metamaterials2021或邮箱metamaterials2021@163.com，我们将尽快协调处理。
