【儀表網 研發(fā)快訊】近日，武漢大學電子信息學院教授李仲陽課題組(Nanophotonics & Emerging Application Laboratory, NEAL)在光學領域期刊《光：科學與應用》(Light: Science & Applications)上發(fā)表了片上超構表面光場操控研究的最新成果。論文題為“On-Chip Nonlocal Metasurface for Color Router: Conquering Efficiency-Loss from Spatial-Multiplexing”(《基于片上非局域超構表面的顏色路由器：克服空間復用帶來的效率損失》)，電子信息學院博士后時陽陽(已獲“博士后創(chuàng)新人才支持計劃”資助)為論文第一作者，李仲陽為通訊作者，武漢大學為第一單位。
 

　　該研究工作圍繞片上超構表面展開，其作為操控面內光場的緊湊平臺，已成為近年來的重要發(fā)展方向。研究團隊提出了一種基于對稱性破缺準連續(xù)域束縛態(tài)(q-BIC)模式設計的片上非局域超構表面顏色路由器，通過精確設計具有可控尺寸與不對稱性的片上雙原子對，實現(xiàn)了對耦出光波提取強度與窄帶光譜選擇性的同步調制，如圖1所示。值得強調的是，片上超構表面天然適合通過“水平級聯(lián)”的方式實現(xiàn)多波長通道復用，與傳統(tǒng)依賴空間復用的光路由方案相比，該策略可顯著降低能量利用效率的損失。形象地說，可將導波光比作管道中的水流：沿管道布置多個支流，每個支路僅提取所需部分，其余能量仍可繼續(xù)傳輸，從而避免空間復用引起的不必要浪費。研究所提出的片上超構表面顏色路由器憑借其小型化集成的潛力，可為多路復用信息路由、智能集成光子系統(tǒng)以及下一代可穿戴顯示等應用提供新的技術路徑。
 

圖1.(a)片上水平級聯(lián)不同雙原子陣列實現(xiàn)顏色路由的概念示意圖；
 

　　(b-c)傳統(tǒng)自由空間中的空間復用型和所提出片上級聯(lián)復用型顏色路由器的對比示意
 

　　該研究工作得到了國家自然科學基金、中國博士后科學基金及中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金等項目的資助。