une, Schéma d'une métasurface découplée en spin qui fusionne la phase géométrique et la phase dynamique pour un tri SAM et OAM simultané via des PMT. Des faisceaux de vortex avec des spins différents sont transformés en motifs de focalisation sur deux moitiés séparées de l'écran sur un plan focal transversal avec des rotations azimutales dépendantes de la charge topologique. b, Tri SAM et OAM à une longueur d'onde de 532 nm. Modèles de focalisation mesurés et simulés pour différents SAM et OAM avec la charge topologique passant de -4 à 5. c, Tri par faisceau vectoriel vortex cylindrique à une longueur d'onde de 532 nm. Modèles de focalisation mesurés pour différentes singularités de phase passant de 0 à 5 et singularité de polarisation m =1. Crédit :Yinghui Guo, Shicong Zhang, Mingbo Pu, Qiong He, Jinjin Jin, Mingfeng Xu, Yaxin Zhang, Ping Gao, Xiangang Luo
L'identification simultanée de SAM et d'OAM est un sujet important mais difficile. Des scientifiques chinois ont démontré qu'une seule métasurface de phase azimutale-quadratique découplée en spin pouvait effectuer une transformation de la quantité de mouvement photonique, où différents tourbillons de spin sont convertis en motifs de focalisation avec un azimut distinct sur un plan transversal, de sorte que l'identification simultanée du SAM et de l'OAM peut être effectuée via une mesure unique. Cette approche peut sous-tendre le développement de systèmes optiques intégrés.
Avec une orthogonalité inhérente, les SAM et les OAM de lumière ont été utilisés pour étendre les dimensions des communications optiques et du traitement du signal, où l'identification sans ambiguïté SAM et OAM est l'un des sujets importants. Les approches de tri conventionnelles souffrent de configurations optiques compliquées, plusieurs appareils encombrants, mesures de projection répétées, et ne peut pas distinguer simultanément SAM et OAM.
Dans un nouvel article publié dans Science de la lumière et applications , une équipe de scientifiques, dirigé par le professeur Xiangang Luo du State Key Laboratory of Optical Technologies on Nano-Fabrication and Micro-Engineering, Institut d'optique et d'électronique Académie chinoise des sciences, et ses collègues ont montré qu'une seule métasurface découplée en spin qui fusionne la phase géométrique et la phase dynamique pourrait effectuer une discrimination simultanée des modes SAM et OAM via une transformation de quantité de mouvement, où des faisceaux de vortex de spins différents ont été transformés en motifs de focalisation sur deux moitiés séparées de l'écran sur un plan focal transversal avec des rotations azimutales topologiques dépendantes de la charge.
D'autres investigations expérimentales ont prouvé que la métasurface à spin découplé possède la capacité de détecter des faisceaux de vecteurs vortex cylindriques avec des singularités de phase et de polarisation simultanées. Des PMT à spin découplé ont été démontrés expérimentalement à plusieurs longueurs d'onde différentes dans la bande visible. Finalement, ils ont montré que l'approche proposée pouvait être étendue au tri des OAM superposés avec un intervalle de mode approprié. Ces résultats rapportés ici peuvent avoir de nombreuses applications importantes dans la mesure du moment à la fois du spin et du moment angulaire et la détection de singularité des singularités de phase et de polarisation.
