《基於三維人工微納結構實現光學偏振態精密調控的研究》是依託南京大學，由熊翔擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於三維人工微納結構實現光學偏振態精密調控的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：熊翔
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
根據光學晶體設計的偏振光學器件由於物理原理的限制無法小型化至微納米尺度並被套用於集成光學系統。本項目將針對於此開展研究，並從理論和實驗上提出一套基於三維人工微納結構的偏振態調控方案。本項目將利用雙光子雷射直寫和電子束套刻等工藝製備三維微納結構；利用可見-紅外角分辨光譜成像測量和焦平面陣列成像等方法對振幅、位相、波失方向等光學參量進行表征；利用計算機模擬和等效電路方法對實驗結果加以理論預測和解釋。同時本項目還將利用電/磁回響耦合、鏡像共軛和多波干涉等物理方法解決偏振態調控過程中的色散、損耗和近場耦合等問題。我們期望通過本項目的實施，能夠清楚的理解三維微納結構偏振態調控的機制並在可見-紅外波段實現起偏、消偏、位相延遲、線/圓偏振的分合束等功能，為集成光學的偏振態操縱奠定基礎。
結題摘要
調控光學偏振態在光信息套用領域具有重要意義，傳統光學晶體偏振器件由於物理原理的限制在微納集成化過程中套用受限。傳統器件已無法滿足微納光學的發展要求。針對這樣的背景本項目開展了一系列理論實驗相結合的研究探索，提出並驗證了一套基於二維和三維人工微納結構的光偏振態調控方案。項目研究結果包括：(1) 開展微納結構製備科學研究，開發完善了一套基於雙光子直寫、電子束光刻、高精度多層膜技術的工藝方法，實現了多種維度高質量微納樣品的製備；(2) 研究了三維微納結構的多自由度複合，由此實現了可調多功能寬頻偏振調節器的原型；(3) 研究並提出超構表面二元幾何位相原理，利用多層超表面實現了寬頻偏振相干分束功能；(4) 在電子束激發表面等離激元系統中利用指示劑法對表面等離激元的傳播進行了實驗驗證並實現了不同頻率的傳播分束；(5) 研究了表面等離激元陰極螢光的偏振輻射物理機制和調控方案；(6) 利用三維納米結構實現基於偏振依賴吸收的光編碼和顯示方案並擴展到獨立多通道模式。通過本項目的實施，我們更加清楚理解二維/三維微納結構偏振態調控機制並在可見-紅外波段掌握了多種偏振態操縱方案。研究成果期望將為集成光路的偏振編碼提供解決方案。
