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IEEE：2015光学超表面及其应用前景（含光纤技术）研究报告（中译版）（15页）.pdf

上传人： 1****1 编号：902671 2025-09-08 15页 1.42MB

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1、2344JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,VOL.33,NO.12,JUNE 15,2015Optical Metasurfaces and Prospect of TheirApplications Including Fiber OpticsNanfang Yu,Member,IEEE,and Federico Capasso,Fellow,IEEE(Invited Tutorial)AbstractMetasurfaceshaveemergedintherecentyears as a platform to design subwavelength-thi

2、ck opticalcomponents(“flat optics”),which can be used to implementany optical function(beam deflection,focusing,waveplates,etc).These flat optical components can be fabricated using asingle lithographic step.The approach is particularly suited forpatterning nonconventional substrates,such as semicon

3、ductorlaser facets and optical fiber facets.In this paper,we review recentapplications of metasurfaces to flat optical devices,including theiruse in semiconductor lasers and fiber optics.Metasurfaces makeit possible to design all properties of light(amplitude,phase,and polarization),which enable us

4、to build a large variety of flatoptical components,including planar lenses,quarter-wave plates,optical vortex plates,holograms for vector beam generation,andultrathin perfect absorbers and color coatings.We also reviewflat collimating lenses integrated on the facets of mid-infraredand far-infrared(t

5、erahertz)quantum cascade lasers,and noveltechniques to create large arrays of nanostructures on fiber facets.Index TermsAntenna arrays,metasurfaces,optical fibers,op-tical surface waves,phased arrays,quantum cascade lasers.I.INTRODUCTIONMETASURFACES are powerful ways to realize trans-formation optic

6、s 14.By introducing abrupt phaseshifts,they allow us to fold optical space at the interface be-tween two optical media(i.e.,optical analog of origami),sothat we can control light transmitted through,reflected from,or propagating along a designer optical interface 59.Thispaper will address the questi

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根据文章内容，全文主要探讨了光学超表面及其在光纤和半导体激光器中的应用。以下是关键点： 1. **超表面技术**：利用亚波长间距的阵列天线，通过改变几何参数（如形状、大小、方向）来形成空间变化的光学响应，从而控制光波前。 2. **应用实例**： - **金属透镜**：实现无球差聚焦，提高数值孔径。 - **四分之一波片**：实现宽带圆偏振光生成。 - **光学涡旋板**：产生具有轨道角动量的光束。 - **超薄完美吸收体和彩色涂层**：利用超薄薄膜干涉实现。 3. **半导体激光器波前工程**：通过在激光器表面设计超表面结构，控制激光发射的光强、偏振和方向。 4. **光纤表面纳米结构图案化**： - **转移技术**：将纳米结构从基底转移到光纤表面。 - **纳米切割技术**：在光纤表面形成纳米结构阵列。 5. **潜在应用**：光学传感、光学滤波、衍射光栅等。
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