基于硅基超表面材料的光功率分配技术研究（特邀）

• 作 者: 王宇 陶金 刘子晨 尤全 杨奇 刘勇 毛庆洲 吴伟标 何平安
• 机 构: 武汉大学电子信息学院,武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室,武汉大学空间信息智能感知国测局工程技术研究中心,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
• 出 处: 光通信研究
• 发表日期: 2017年6期
• 关键词: 超表面 光功率分配器 Gerchberg-Saxton算法 纳米结构 metasurfacesoptical power splitterGerchberg-S
• 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（11374235,11574240,11774273）,湖北省杰青人才项目（2016CFA034）,武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室开放基金资助项目（OCTN-201605）,中央高校基本业务费资助项目（2042017kf0235）,武汉市青年科技晨光计划资助项目（2017050304010324）

超表面材料在与光场相互作用时表现出独特的光学特性和许多有趣的物理现象,基于此材料制作的光电子功能器件对光场的调控能力有望被提升至新高。文章以光纤通信系统中的光功率分配应用为实例,提出了一种基于硅基超表面材料的新型光功率分配方案。首先,通过优化设计硅基超表面的单元结构,使其在1 458~1 593nm波长范围内的相位偏振转化效率超过90%,而无偏振转化的效率则控制在1.2%以下;其次,研究了相邻硅纳米砖之间的光场耦合效应,将其对相位精度的影响降至最低;最后,利用优化设计的硅纳米砖结构,实现了4种不同的光功率