Electrically switchable $2^N$-channel wave-front control with N cascaded polarization-dependent metasurfaces
提出 N 级联双通道超表面结构实现 $2^N$ 个无串扰的电可切换波前控制通道，并通过 3 层装置成功演示 8 通道的涡旋光束生成与光束偏转，显著提升了偏振复用超表面的可扩展性。
2024-05-27 physics.app-ph physics.optics
Gigahertz-rate-switchable wavefront shaping through integration of metasurfaces with photonic integrated circuit
该研究通过集成超表面、LNOI波导和电极于PIC器件，实现了千兆赫兹速率可切换的波前整形，支持任意偏振聚焦、可调焦距及OAM和贝塞尔光束，为高速光场控制提供高效平台。
2023-11-15 physics.app-ph physics.optics
Switchable high-Q light absorbers based on phase-change resonant metasurfaces
China University of Mining and Technology（中国矿业大学）；Ningbo University（宁波大学）
基于相变材料的可重构超材料实现可切换高Q因子光吸收，可在非晶态和晶态间切换，应用于光电探测和热辐射控制。
2026-02-12 physics.optics
High quality factor, fully switchable THz superconducting metasurface
我们提出了一个互补的太赫兹超颖表面实现铌薄膜，显示品质因数Q=54和一个完全可切换的行为作为温度的函数。开关行为和高品质因数是由于超颖表面的精心设计，其目的是当Nb高于临界温度时使欧姆损耗最大化并使辐射耦合最小化。超导体允许腔体以高Q和电感元件以高纵横比操作。与三维有限元模拟的比较突出了电感元件和库珀对的动态电感在实现高品质因数和高场增强中的关键作用。
2014-11-13 physics.optics
Switchable and Simultaneous Spatiotemporal Analog Computing
基于光波的计算使得能够在空间和时间域中实现实时信息处理。在过去的几年里，模拟计算经历了快速的发展，但大多是针对单一的功能。受并行时空计算和小型化的启发，我们表明，可重构的石墨烯基元表面提供了一个有前途的途径，通过适当的工程空间和时间频率响应的时空计算与集成功能。本文采用可调石墨烯基超颖表面，通过调节静电偏压，使模拟信号和图像处理在空间和时间。在本文的第一部分中，我们提出了一个可切换的模拟计算范例，其中所提出的元表面可以通过为石墨烯单层选择适当的外部电压来在定义的性能之间切换。空间各向同性微分和边缘检测的空间通道和一阶时间微分和超表面为基础的相位器与线性群延迟响应的时间通道进行了演示。在论文的第二部分，同时和并行时空模拟计算进行了演示。所提出的元表面处理器几乎没有静态功耗，由于其浮栅配置。空间和时间频率传递函数（TF）的工程使用传输线（TL）模型，并得到的结果进行了验证与全波模拟。我们的建议将使实时并行时空模拟信号和图像处理。
2021-04-21 physics.app-ph physics.optics
A Magnetically Switchable Bifocal Metasurface
Istituto Nazionale di Ottica (INO) Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)（意大利国家光学研究所（INO）意大利国家研究委员会（CNR））；Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa（比萨大学化学与工业化学系）
本文提出一种可调双焦点磁光超材料，通过外部磁场调节焦距，实现非机械可调聚焦。
2026-04-30 physics.optics
Polarization-controlled dynamically switchable high-harmonic generation from all-dielectric metasurfaces governed by dual bound states in the continuum
定制光学非线性效应（如谐波产生、和频混频等）在最近出现的全介质平台中，对于高效、超快和小型化光子器件的基础科学和工业发展都是重要的。在这项工作中，我们提出了一种新的范例，通过利用偏振控制的双束缚态在连续（BIC）的硅纳米二聚体超颖表面的动态切换高谐波产生。由于BIC共振的高品质因数，从直接过程以及通过简并四波混频的级联过程获得包括三次谐波产生和五次谐波产生的有效谐波信号。此外，可以相对于基本泵激极化以高选择性打开或关闭BIC及其共振增强谐波。与以前的报道相比，我们的工作提供了一个简单而有效的调谐策略，充分利用结构的对称性和偏振自由度，而不是诉诸于额外的外部刺激，这将有很大的优势，智能设计可调谐和可切换的非线性光源芯片级应用。
2022-03-11 physics.optics
Electric-Magnetic-Switchable Free-Space Skyrmions in Toroidal Light Pulses via a Nonlinear Metasurface
该研究利用非线性超表面平台，在矢量脉冲驱动的宽带太赫兹产生中首次实验实现环形光脉冲内电、磁模式可切换的自由空间斯格明子，并观测其时空演化。
2025-08-29 physics.optics
Narrowband-to-broadband switchable and polarization-insensitive terahertz metasurface absorber enabled by phase-change material
Yeungnam University（荣州大学）
本文提出一种基于vanadium dioxide的可切换带宽和偏振不敏感的太赫兹元表面吸收体，通过有限元模拟验证其性能，展示了通过控制相变材料实现带宽和吸收率调节的能力。
2026-05-07 physics.optics
Multi-channel OOK Communication by Using Frequency-multiplexed Switchable Metasurface
本文提出一种基于双层石墨烯和FPGA的频率复用可重编程幅度编码超表面，结合OOK调制与替换密码加密，在0.98 THz和1.46 THz实现多信道安全太赫兹通信。
2024-10-23 physics.optics
Thermally-Switchable Metalenses Based on Quasi-Bound States in the Continuum
本研究实验展示了基于连续谱中准束缚态的热可切换超透镜，通过热光效应调控共振波长，实现聚焦能力的开关及可重构聚焦图案，为多功能超光学器件提供了新途径。
2023-06-23 physics.app-ph physics.optics
Reconfigurable terahertz quarter-wave plate for helicity switching based on Babinet inversion of anisotropic checkerboard metasurface
通过利用超颖表面的动态螺旋度切换是具有挑战性的，因为它需要偏振态的深度调制。为了实现这样的螺旋度切换，本文提出了一种动态超颖表面作为一个可切换的四分之一波片，其快轴可以动态旋转的$90^\circ$。该器件基于各向异性金属棋盘的临界跃迁，实现了深度调制和可开关态的同时设计。在模拟中验证了理想设计的器件的功能后，我们调整其结构参数，以实现在太赫兹频率范围内的实际实验。通过对所制备的电导率可由温度控制的二氧化钒样品的评价，证明了其动态螺旋度开关功能。
2018-05-25 physics.optics
Dynamically Babinet-invertible metasurface: a capacitive-inductive reconfigurable filter for terahertz waves using vanadium-dioxide metal-insulator transition
本文提出了一种可重构的平面超材料，可以利用其组成材料的电导率的局部变化在电容和电感响应之间切换。该器件基于巴比涅原理，利用了金属棋盘结构的奇异电磁响应，该响应取决于局部电导率。利用二氧化钒（$\mathrm{VO}_2$）的热诱导金属-绝缘体转变，所提出的超材料被设计为补偿衬底的影响，并在太赫兹制度的实验特征。这种可重构的超材料可以用作太赫兹波的可切换滤波器和可切换移相器。
2017-02-02 physics.optics
Electrical Tuning of Phase Change Antennas and Metasurfaces
半导体电子产品的成功建立在提供路由、逻辑和存储功能的紧凑、低功耗开关元件的基础上。纳米级光开关的可用性可能对动态和可编程元表面、光学神经网络和量子信息处理的发展产生类似的变革性影响。相变材料独特地适合于使它们的创建成为可能，因为它们提供具有显著不同的光学特性的非晶态和晶态之间的高速电切换。它们的高折射率也被利用来将它们塑造成紧凑的光学天线。在这里，我们迈出了下一个重要的步骤，实现了可电切换的相变天线和超表面，在可见光和近红外光谱范围内提供强大的、可逆的、非易失性的、多相切换和光散射的光谱调谐。它们的成功实现依赖于天线元件的仔细的联合热和光学优化，该天线元件包括同时用作等离子体共振器和微型加热台的Ag条。
2020-08-29 physics.app-ph physics.optics
All-optical switching of a dye-doped liquid crystal plasmonic metasurface
研制了一种由等离子体激元开口环谐振器和染料掺杂液晶组成的可开关超表面。通过用可见光谱范围内的光照射染料掺杂的液晶，可以改变超表面在红外光谱范围内的透射率。该效果在液晶的混合配向的情况下特别有效，即。e.在一个衬底上垂直于表面的指向矢的对准和在相对衬底上的平行对准。这种全光开关效应可以归因于先前工作中描述的巨大光学非线性或表面诱导非线性光学效应。
2020-04-09 physics.optics
Phase-change nonlocal metasurfaces for dynamic wavefront manipulation
本文提出基于Sb₂S₃相变非局域超表面和准BICs几何相位，实现非易失、可逆的动态波前调控，并展示了光束偏转、一维/二维聚焦及可调谐全息成像。
2023-09-11 physics.app-ph physics.optics
Electrically Tunable Multifunctional All-Dielectric Metasurfaces Integrated with Liquid Crystals in the Visible
作为二维超材料，超表面为静态平面光学的设计开辟了新的途径。然而，实际应用需要光学波段中的超颖表面的动态调制。现有的动态器件很少利用超表面的偏振操纵能力。在这里，我们展示了一个电可调的多功能超颖表面在可见光范围内，通过集成双折射液晶（LC）与全介电超颖表面的基础上一种新的封装方案。通过结合超颖表面的螺旋度相关的几何相位和液晶分子的偏振控制能力，实现了两个螺旋度通道的连续强度调谐和切换。电调谐单通道可切换的元全息图，多路复用的元全息图，和动态变焦超透镜的设计来验证的概念。动态调谐中偏振控制的探索可以为各种应用中的动态超颖表面器件铺平道路，例如空间光调制器、光检测和测距系统以及全息显示器。
2020-12-25 physics.optics
Dielectric Metasurfaces for Complete Control of Phase and Polarization with Subwavelength Spatial Resolution and High Transmission
超表面是平面结构，其局部地修改反射或透射中的光的偏振、相位和振幅，从而使得能够实现具有由设计控制的功能的光刻图案化的平坦光学部件。透射超颖表面特别重要，因为实际上使用的大多数光学系统都是在透射中操作的。已经实现了几种类型的透射超颖表面，但是透射效率低或者对偏振和相位的控制有限。在这里，我们展示了一个基于高对比度介电椭圆纳米柱的超颖表面平台，该平台提供了对偏振和相位的完全控制，具有亚波长空间分辨率和实验测量的效率范围从72%到97%，具体取决于确切的设计。这样的完全控制使得能够使用相同的超材料平台实现大多数自由空间透射光学元件，诸如透镜、相位板、波片、偏振器、分束器以及偏振可切换相位全息图和任意矢量光束发生器。
2015-09-04 physics.optics
Second-harmonic generation from singular metasurfaces
我们提出了一个理论研究的二次谐波产生从一个奇异的超颖表面。奇异超颖表面与入射光强烈相互作用，其中大的场增强形成强烈的表面偏振，从而产生二次谐波场。利用变换光学的方法，将非线性光学响应的计算从元表面坐标系转化为简单的平板坐标系，大大降低了问题的复杂性。此外，奇异超颖表面表现出对光的入射角的弱依赖性，这可以潜在地用作用于谐波产生的全角度装置。最后，我们研究了远场二次谐波产生的对称性依赖于奇异超颖表面，并展示了如何通过打破表面反演对称性来提高垂直入射下的转换效率。
2022-04-14 physics.optics
Optically tunable Mie-resonance VO2 nanoantennas for metasurfaces in the visible
超表面是一种纳米结构的表面，可以允许任意操纵光。在其设计中实现动态可调性可以允许超表面的光学功能随意快速修改。光学特性的最显著和鲁棒的可调谐性由诸如二氧化钒（VO 2）和碲化锗锑（GST）的相变材料提供，但是它们的实现仅限于近红外波长。在这里，我们证明了具有广泛可调米氏共振的VO 2纳米天线可以用于设计可调超表面在可见光范围内。在以前的演示中的介电-金属相变诱导的可调谐性相比，我们表明，介电Mie谐振VO 2纳米天线提供显着的散射和消光调制深度（5-8 dB和1-3 dB，分别）在可见光的可调谐性。此外，这些强共振可以使用连续波激光器进行光学切换。我们的研究结果建立了VO 2纳米结构作为光学可调超颖表面的低损耗构建块。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dynamic quarter-wave metasurface for efficient helicity inversion of polarization beyond the single-layer conversion limit
太赫兹手征传感和偏振复用通信需要动态反转偏振螺旋度的亚波长器件。为此目的，超颖表面可以在亚波长尺度上增强各向异性和精细可调谐性。尽管已经设计了能够在正交偏振之间进行深度调制的超颖表面，但是它们的转换效率低。在这项研究中，它表明，传统的单层透射超颖表面的转换效率从线性到圆偏振不能超过一个基本的限制。然后，提出了一种不受此限制的动态反射元表面。该器件包括多层结构，作为具有可切换的慢轴和快轴的太赫兹四分之一波片工作。二氧化钒的相变引起金属图案的必要结构转变。提出了一种基于碳化硅室温键合技术的实用制作方法。动态螺旋反转证明在0.90太赫兹，转换效率超过80%，这是超出了单层透射超颖表面的基本限制（65%），比以前报道的设备的四倍以上。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Point singularity array with metasurfaces
本研究利用超表面逆向设计，在柱对称场中确定性生成十个点奇点阵列，实现紧密纵向约束，并展示其在原子陷阱和超分辨成像中的潜力。
2022-11-28 physics.optics
Phase singularity enabled polarization switchable analog spatial differentiation in an atomic MoS$_2$ planar Fabry-Pérot cavity
Harbin Institute of Technology at Weihai（哈尔滨工业大学（威海））；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
研究利用集成平面F-P腔的单层MoS₂，借助偏振相关相位奇点，实现斜入射下偏振可切换模拟空间微分，通过切换入射偏振实现输入图像的一阶和二阶导数，为可调谐光学计算提供新策略，可用于图像处理等。
2026-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multifunctional 2d infrared photodetectors enabled by asymmetric singular metasurfaces
本文提出在石墨烯上集成非对称奇异超表面，同时增强中红外吸收和结构非对称性，实现零偏置光电流，并展示高达200的偏振比及栅控偏振响应切换功能。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Singular value decomposition to describe bound states in the continuum in periodic metasurfaces
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
提出利用有效转移矩阵和散射矩阵的奇异值分解，给出BIC形成的通用条件，并通过多极共振阵列验证了该方法在预测BIC位置及准BIC行为上的有效性。
2026-06-15 physics.optics
Dynamic Terahertz Beamforming Based on Magnetically Switchable Hyperbolic Materials
本研究提出利用InSb半导体磁可切换双曲线色散的太赫兹动态波束成形方案，可通过磁场调控实现300GHz下5个方向45°波束调控，兼具磁圆二色性，可应用于Tera-WiFi及太赫兹隔离器。
2023-10-10 physics.optics
Nonlocal phase-change metaoptics for reconfigurable nonvolatile image processing
本文提出并实验验证了一种基于低损耗相变非局域超构表面的可重构平面光学图像处理器，通过相变材料在非晶态与晶态间的切换实现边缘检测和明场成像两种模式，兼容约0.5的大数值孔径，为人工智能辅助成像与视觉器件提供可切换多任务能力。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Probing Graphene's Nonlocality with Singular Metasurfaces
奇异的石墨烯超颖表面，通过周期性地抑制石墨烯片的局部掺杂水平实现的导电性光栅，最近已经被提出来有效地收获THz光并将其耦合到宽吸收带上的表面等离子体，实现显著高的场增强。然而，由此获得的大动量波矢量对底层电子液体的非局部行为敏感。在这里，我们扩展了奇异石墨烯超颖表面的理论，以解释石墨烯的完整非局域光学响应，并讨论了由此产生的对等离子体共振光谱的影响。最后，我们提出了一个简单的局部模拟模型，该模型能够通过引入恒定的电导率偏移来再现局部响应计算中的非局部性效应，这可以证明是更复杂的实验石墨烯平台建模中的一个有价值的工具。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
A formalism for giant Goos-Hänchen shift in metasurface sensors with phase singularity
INSA Lyon, Ecole Centrale de Lyon, CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon, INL（里昂国立应用科学学院、里昂中央理工学院、法国国家科学研究中心、克洛德·贝尔纳里昂大学、里昂高等化工物理学院、法国国家信息技术与自动化研究所）；Ecole Centrale de Lyon, INSA Lyon, CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon, INL（里昂中央理工学院、里昂国立应用科学学院、法国国家科学研究中心、克洛德·贝尔纳里昂大学、里昂高等化工物理学院、法国国家信息技术与自动化研究所）
本文提出了一种描述超表面传感器中巨量Goos-Hänchen位移的理论框架，通过设计高灵敏度的BSW超表面，实现了比现有传感器高5个数量级的灵敏度，并揭示了检测极限的理论下限。
2025-12-03 physics.optics
Implementation and Characterization of a Two-Dimensional Printed Circuit Dynamic Metasurface Aperture for Computational Microwave Imaging
我们提出了一个二维的，动态调谐，元表面孔径的设计，制造和实验表征，强调其在计算成像应用中的潜在性能。动态超材料表面孔径（DMA）由一个不规则的平面腔体组成，该腔体馈送大量可调超材料元件，所有这些元件都是在紧凑的多层印刷电路板工艺中制造的。超材料元件作为一个可调辐射器，相关的偏置电路，以及腔参数的设计考虑进行了检查和讨论。一个传感矩阵可以从所测量的发射模式，奇异值频谱提供洞察孔径的信息容量。我们调查的奇异值谱的传感矩阵在各种操作参数，如超材料元素的数量，掩模的数量，和辐射元件的数量。在优化这些关键参数后，我们演示了简单测试对象的计算微波成像。
2019-10-20 eess.IV physics.app-ph physics.optics
Topological Singularities in Metasurface Scattering Matrices: From Nodal Lines to Exceptional Lines
本文提出在开放二维周期光子系统的散射矩阵中识别拓扑奇点，证明镜面对称与材料损耗可使节线转化为奇异线，并通过反射式非局域超表面数值和实验验证。
2024-11-07 physics.optics
Electrically Switchable Broadband Photonic Bound States in the Continuum
如何在辐射态和束缚态之间连续操纵光子系统的问题是光子学中的一个重要挑战，因为其解决方案有望为光学传感器，调制器，开关和显示器提供广泛的技术相关性。现有的方法利用电磁场的固有波性质来发挥其优势，并且通常被识别为连续体中的束缚态（BIC），因为它们类似于嵌入辐射态带中的奇异束缚态。虽然准BIC已被证明是许多对称周期性光子晶体的，但它们的存在到目前为止仅限于窄光谱范围，并且它们在开关或调制器中的应用需要大的折射率变化。在这里，我们表明，两个引导的对称衬底波的相反相位的对称周期性薄膜波导上的入射，使激发的自稳定的BIC是电开关在一个广泛的光学范围内，与折射率的变化很小。该概念的实验验证示出了在532nm的波长处的切换对比度C=700和在632.8nm的波长处的切换对比度C=1000。
2021-02-02 physics.optics
Enhanced Meta-Displays Using Advanced Phase-Change Materials
由于来自静态全电介质超颖表面的光散射而产生的结构颜色已经成功地实现了高分辨率、高饱和度和宽色域彩色打印应用。尽管最近取得了进展，但这些结构依赖性颜色的大多数演示都缺乏制造后的可调性。这阻碍了它们对于前端动态显示技术的适用性。相变材料（PCM），其非晶态和晶态之间的光学性质的显着差异，已被证明是在可重构纳米光子学的潜力。在此，我们利用由新出现的低损耗光学PCM类别制成的可调谐全介电反射超颖表面，即，三硫化锑（Sb $_2$ S $_3$）和三硒化锑（Sb $_2$ Se $_3$），具有实现可切换、高饱和度、高效率和高分辨率动态元像素的优异特性。利用偏振敏感的积木，所提出的元像素可以产生两个不同的颜色时，由两个正交偏振入射光束之一照射。这种自由度（即，材料相位和偏振状态）使得具有固定几何参数的单个可重构超表面能够生成四种不同的宽色域颜色。我们实验证明，第一次，电驱动的微尺度显示器，通过集成的相变超颖表面与片上加热器形成的透明导电氧化物。我们的实验结果使一个多功能的平台，适用于广泛的应用，包括可调全色打印，增强的动态显示，信息加密和防伪。
2021-07-19 physics.optics
Broadband and large-area optical chirality generated by an achiral metasurface under achiral excitation
本研究提出利用非手性金圆盘阵列超表面在线性光激发下产生宽带大面积光学手性，并验证了其在手性区分中的应用，揭示了近场手性与偏振奇点的关联。
2023-06-17 physics.optics
Taming Friedrich-Wintgen interference in resonant metasurface: vortex laser emitting at on-demand tilted-angle
提出并实验验证在光学超表面中按需调控 FW-BIC 偏振奇点，并基于钙钛矿实现斜角高定向、动量空间偏振涡旋激光。
2022-12-20 physics.optics
Planar chiral metasurfaces with maximal tunable chiroptical response driven by bound states in the continuum
具有高Q手性共振的光学超颖表面可以增强光-物质相互作用，用于手性响应的各种应用，如非线性、有源和非线性元器件。通常，这种超颖表面需要复杂的深度分辨纳米纤维来实现亚波长立体纳米结构，这带来了巨大的挑战，特别是在短波长范围内。在这里，我们提出了一种新的平面设计的手性超颖表面支持束缚态的连续（BIC），并证明实验手征光学响应与记录高Q因子（Q=390）和近乎完美的圆二色性（CD=0.93）在光学频率。简化的亚原子是高度双折射的，并且支持缠绕椭圆本征偏振，其具有围绕BIC偏振奇异性的相反螺旋度，提供了一种方便的方式，用于通过破坏面内对称性或改变照射方向来实现最大平面手性。在平面超颖表面中实现的这种急剧共振手性有望在经典和量子光学中实现各种实际应用，包括手性传感，对映体选择和手性量子发射器。
2021-12-14 physics.optics
Steering line waves at a dual metasurface for optical applications
线性波被定义为在保持镜面反射对称性的双电磁超颖表面的界面处传播的受限边缘模式。以前的工作已经从理论和实践上探讨了这些波，表明它们发生在微波制度和太赫兹范围。同时也证明了当电阻从负到正的对称不连续性和均匀的表面电抗时，可以产生线波。线波具有可调的模式限制、方向相关的极化和奇异场增强。这项研究提出了一种石墨烯贴片设计，并证明了与这种结构相关的线性波可以在光域中传播。我们的设计包括石墨烯超颖表面上的近零（ENZ）衬底。虽然我们的方法同时考虑了双无功阻抗和同质无功阻抗，但我们只专注于双阻抗结构中的线路波利用率。
2022-12-06 physics.optics
Crossing of the branch cut: the topological origin of a universal 2π-phase retardation in non-Hermitian metasurfaces
本研究揭示非厄米超表面中通用2π相位延迟的拓扑起源，发现宇称-时间对称性破缺使反射/透射矩阵零点奇点移至复频面上半部分，分支切割跨越实轴时产生0-2π相位梯度，为谐振光子系统设计提供新机制。
2022-02-11 physics.optics
Deep learning to accelerate Maxwell's equations for inverse design of dielectric metasurfaces
光学超颖表面的反求设计是一个迅速兴起的领域，它已经在简化传统光学以及开发全新的光学功能方面显示出巨大的前景。这种设计过程依赖于器件光学响应的许多正向模拟，以优化其性能。我们提出了一个数据驱动的正向模拟框架的元表面的逆设计，是更准确的比基于局部相位近似的方法，一个因素的$10^4$倍更快，需要$15$倍的内存比基于网格的求解器，并不限于球形散射体的几何形状。我们探讨了散射电磁场分布的波长尺度的圆柱形支柱，通过奇异值分解获得低维表示我们的数据。我们创建了一个微分模型拟合的输入几何形状和配置的超颖表面散射的低维表示的输出字段。为了验证我们的模型，我们反向设计两个光学元件：一个波长复用元件，其聚焦$λ=633$ nm的光，并产生$λ=400$ nm的环形光束和一个扩展的焦深透镜。
2020-08-24 physics.optics
Arbitrary Polarization Generation in Magneto-optical Metasurfaces Enabled by Bound States in the Continuum
Keio University（庆应义塾大学）；The University of Tokyo（东京大学）
通过磁光超材料和外部磁场调控，实现垂直辐射下任意偏振态的连续生成，无需结构修改。
2026-03-12 physics.optics
Photonic bands, superchirality, and inverse design of a chiral minimal metasurface
光子能带结构是周期性光学结构的典型指纹，通常以透射、反射和吸收等光谱量观测。在这里，我们还表明，由非中心对称的晶格，L形孔在介电板构成的超颖表面的手征光学响应示出了能带结构，其中的内在和外在的手征效应被清楚地识别和连接到本地化和离域共振。超手征近场可以激发对应于这些共振，和异常行为的入射偏振的函数发生。此外，我们引入了奇异值分解（SVD）的方法来表明，上述效果连接到特定的指纹的SVD谱。最后，我们证明了通过逆向设计技术，基于L形孔阵列的元表面是一个最小的。事实上，它的晶胞几何形状取决于实现任意传输矩阵所需的最小数量的参数，该传输矩阵符合2d手性结构的一般对称性。这些观测使更强大的波操作在无损的光子环境。
2019-07-17 physics.optics
Van der Waals heterostructure metasurfaces: atomic-layer assembly of ultrathin optical cavities
本文提出范德华异质结构超表面概念，利用连续体准束缚态在WS₂单层中形成腔，实现室温强耦合，并揭示超低通量下的饱和效应，为超薄光学器件开辟新途径。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spatial-Spectral Trade-offs in Metasurface-Based Snapshot Hyperspectral Imaging
McGill University（麦吉尔大学）；Polytechnique Montréal（蒙特利尔理工大学）
该研究通过可微超表面模型分析空间-光谱权衡，发现柱库波长透射受限导致光谱坍缩，并提出了局部超像素光谱仪模型以分离研究光谱编码。
2026-09-24 physics.optics
Accelerating Inverse Design of Optical Metasurfaces: Analytic Gradients of Periodic Green's Functions via Quasi-Modular Forms
Suzhou City University（苏州城市大学）；Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）
本研究提出了一种解析梯度引擎，通过拟模形式理论实现周期格林函数的精确梯度计算，从而加速光学超材料的逆设计。
2026-03-04 physics.optics
Beam steering at the nanosecond time scale with an atomically thin reflector
本研究利用MoSe₂单层与石墨烯分裂栅结构，通过静电调控激子实现了纳秒级快速、大范围可调的二维光束转向，为原子级薄光学系统的发展提供了新途径。
2023-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spatiotemporal Optical Vortices From All-Dielectric Bilayer Metagratings
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Wuhan University of Technology（武汉理工大学）
提出基于全介质双层超构光栅中连续谱束缚态（BIC）产生时空光学涡旋（STOV）的方法，通过层间横向位移实现准BIC，实验验证了动量-频率特征。
2026-07-10 physics.app-ph physics.optics
