基于超表面的光学元件,通过使用密集的散射纳米结构阵列,赋予幅度和相位的空间变化,来操纵光波。纳米结构的高度局部化,和低光学品质因数 (Q) 模式,有利于波前成形,因为它们提供对电磁场的准局部控制。然而,许多新兴的成像、传感、通信、显示和非线性光学应用,需要扁平的高 Q 光学元件,以提供大量的能量存储和对波前的更高程度的光谱控制。近日,斯坦福大学Mark L. Brongersma团队在Nature Nanotechnology上发文,报道了具有原子级薄超表面元素的高 Q、非局部超表面,这些超表面元素,在不同波长下,提供显着增强的光-物质相互作用,和完全解耦的光学功能。这种平面光学元件,有望应用在眼镜的眼动追踪。此外,在一副普通眼镜上,图案化的超表面提供了跨可见光谱的不受干扰的全景视图,并将近红外光重定向到相机,以允许对眼睛进行成像。
图 1:高光学品质因数Q的导模谐振器GMR 超表面,促进了不同波长下的解耦光学功能,及没有彩虹的光学眼动球追踪ET。
图 2:导模谐振器GMR 超表面的光谱选择性共振衍射机制。
图 3:光谱选择性高光学品质因数Q导模谐振器GMR 超表面,和近红外NIR和可见VIS 光谱区域之间光谱解耦光学衍射的实验实现。
图 4:光学眼动追踪ET 原型演示
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41565-021-00967-4
https://doi.org/10.1038/s41565-021-00967-4
本文译自“Nature”。