利用结构异质超表面实现芯片上的多通道波前操控，以伪造表面波

《Laser & Photonics Reviews》：On-Chip Multi-Channel Wavefront Manipulation of Spoof Surface Waves With Structural Heterogeneous Metasurfaces

基于结构异质超表面提出新型多通道假表面波波前调制方案，通过双分环和曲I形元独立调节实现双频正交圆偏振，实验生成四种波前结构，为集成光子系统提供新平台

　　

摘要

由于具有局域场增强和亚波长分辨率的特性，伪表面波（SSWs）在通信、传感和光子学领域具有广泛的应用前景，可通过片上波前操控实现各种功能。然而，传统的用于SSW波前操控的超表面通常仅限于单频或单复用操作，这限制了大容量片上集成器件的发展。为克服这些限制，我们提出了一种结构异质超表面，该超表面由一个中央超耦合器以及两侧的等离子体导波区域组成，用于实现片上多通道SSW波前操控。在这种结构中，超耦合器由具有弯曲I形结构的结构异质超原子构成，这些超原子嵌入在一个双分裂环中。通过独立调节双分裂环和弯曲I形元件的开口角度和旋转角度，可以实现两个不同工作频率下正交圆偏振波的完整2π相位覆盖，从而实现偏振-频率复用。利用这一设计，我们实验验证了这种结构异质超表面能够在圆偏振光照射下生成伪表面偏转光束、伪表面贝塞尔光束、伪表面聚焦光束和伪表面艾里光束。因此，这种结构异质超表面为多通道SSW波前操控提供了一个多功能平台，对大容量片上通信和集成光子系统具有重大潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。