相位工程多层超表面实现高效可定制分束比光束分束器

来自国内外的研究人员针对高效率和精确分束比难以兼得的挑战，开展了基于相位工程多层超表面的光束分束器研究。通过调控多层膜反射相位(φ0/φ1)及其色散(dφ0/dλ/dφ1/dλ)，成功实现了分束比可调(>21%/通道)和带宽可定制的等功率分束器，为光谱学和光通信等领域提供了新思路。

　　

这项突破性研究展示了如何通过"纵向自由度"玩转光魔法——科研团队巧妙设计多层膜结构的反射相位(phase engineering)及其色散特性，而非传统超表面(metasurface)结构，成功破解了光束分束器(beam splitter)领域的高效率与精确分束比难以兼得的魔咒。

就像精准调配鸡尾酒的各层风味，研究人员通过调控φ₀和φ₁两个反射相位参数及其波长依赖性(dφ/dλ)，让电磁波乖乖按需分配。实验验证的二维四通道圆偏振(circularly-polarized)分束器表现惊艳，单通道效率突破21%大关，堪比光学界的"五星级分餐师"。

更妙的是，这套相位工程策略就像给分束器装上"智能旋钮"：既能定制各通道的功率分配比例，又能自由调节等功率分束的工作带宽。这种创新方法为光谱学(spectroscopy)、量子光学等需要精密控光的领域打开了新天地，或许未来某天，我们的光纤网络里就奔跑着这些智能分束器指挥的光信号交响乐。