空间交织超表面实现对太赫兹波的多样性操控

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太赫兹波兼具光子与电磁波的双重属性，在6G通信、医学成像、空间探索、物质分析等领域有广阔的应用前景。然而，相对于其他电磁波而言，太赫兹波的产生和探测也更困难，以至于控制太赫兹波并不容易。

光学超表面是一种通过控制光的各种物理特性(包括频率、偏振、振幅、相位、轨道角动量和自旋角动量等)在空间域操纵光信息的新型器件，是现代微纳光子学研究的重要课题之一。光学超表面的快速发展有效提升了人们对太赫兹波的操控能力。

近年来，通过优化结构设计和空间布局，研究者提出了空间交织超表面。它们可以被视为两个或更多超表面的集合。空间交织超表面可以保持在空间交织之前的超表面的原始功能，也可诱导相消或相长干涉以生成新功能。因此，在偏振、相位、轨道角动量、自旋角动量和波的多重物理性质方面，空间交织超表面可能具有比普通超表面更强大的光操纵能力。

Science China Information Sciences 最新录用了由天津大学李继涛博士、岳震博士、姚建铨院士团队和首都师范大学张岩教授团队共同完成的研究论文“Diverse terahertz wavefront manipulations empowered by the spatially interleaved metasurfaces”。此项工作提出一种高集成性空间交织太赫兹超表面的构造技巧，实现对单频和双频太赫兹波前的多样性操控。为了充分展示空间交织超表面的优势，文章对其功能进行了系统性研究，演示的功能包括单频涡旋光束的轨道角动量叠加、单频双光束的分离涡旋聚焦、双频光束的轨道角动量操控以及消色差聚焦。空间交织超表面有望成为太赫兹波前操控的特色技术。

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Citation: Jitao LI, Zhen YUE, Jie LI, et al. Diverse terahertz wavefront manipulations empowered by the spatially interleaved metasurfaces. Sci China Inf Sci, 2022, doi: 10.1007/s11432-022-3499-4