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深圳大學(xué)：光學(xué)奇點(diǎn)解調(diào)芯片  奇點(diǎn)光學(xué)是現(xiàn)代光學(xué)的重要組成部分，在近些年來(lái)得到越來(lái)越多人的關(guān)注。常見(jiàn)的光學(xué)奇點(diǎn)包括相位奇點(diǎn)和偏振奇點(diǎn)，其中具有相位奇點(diǎn)的代表性光束主要是光學(xué)旋渦，具有偏振奇點(diǎn)的代表性光束主要有圓柱矢量光束。現(xiàn)代光學(xué)發(fā)現(xiàn)，單個(gè)光束不但可以擁有相位奇點(diǎn)或偏振奇點(diǎn)，也可以同時(shí)擁有上述兩個(gè)奇點(diǎn)，從而提升所攜帶信息的自由度，能夠有效的擴(kuò)充光場(chǎng)信道帶寬，在光通信、光互聯(lián)等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。隨著光通信市場(chǎng)的發(fā)展，光收發(fā)模塊的種類(lèi)越來(lái)越多，要求越來(lái)越高，器件復(fù)雜程度也以驚人的速度發(fā)展，需要不斷發(fā)展相關(guān)技術(shù)滿足應(yīng)用需求。目前主要發(fā)展方向大致可以歸類(lèi)小型化、低成本、低功耗、高速率等。將光學(xué)奇點(diǎn)這樣高維的自由度來(lái)引入光通信領(lǐng)域，則有望滿足上述發(fā)展趨勢(shì)。但是要滿足這樣的目標(biāo)，如何在微尺度內(nèi)調(diào)制、解調(diào)光學(xué)奇點(diǎn)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，光學(xué)超表面器件由于能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊、集成、靈活的光場(chǎng)調(diào)控而受到越來(lái)越多的關(guān)注。特別是利用表面等離激元（surface plasmon polariton，SPP）可以進(jìn)一步的縮小片上器件的尺寸，實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)范圍內(nèi)的納米光子芯片。本文作者創(chuàng)新性的將帶有自旋霍爾響應(yīng)的λ形金屬納米狹縫單元集成到一組非對(duì)稱的表面等離激元光柵結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)攜帶不同的相位奇點(diǎn)和偏振奇點(diǎn)入射光的同時(shí)解調(diào)，以滿足現(xiàn)代光通信系統(tǒng)對(duì)小體積、低成本、高速率的需求。  圖1 （a） 普通光柵和攜帶相位奇點(diǎn)的渦旋光束的響應(yīng)；（b）非對(duì)稱光柵和攜帶相位奇點(diǎn)的渦旋光束的響應(yīng)；（c）集成了Spin-Hall效應(yīng)超表面的非對(duì)稱光柵和同時(shí)攜帶相位、偏振奇點(diǎn)的入射光束的響應(yīng) 研究背景 |
