近日,我院包燕军教授等在超构表面全息成像研究方面取得重要进展,他们创新性地提出利用点光源作为激发光源,解决了平面波入射下几何相位超构表面全息图像互关联的限制,为未来点光源和超构表面的结合提供了理论设计基础。相关工作发表在国际学术期刊 Nano Letters(文章链接)。
在光学中,与光场偏振态改变有关的几何相位具有简单的结构转角调控相位功能,在超构表面全息成像领域得到了广泛应用。但另一方面,这种性质导致其在不同波长、角度、偏振态等入射条件下的全息图像会关联在一起,无法得到独立的全息图像,限制了其进一步应用。针对这一问题,包燕军等提出利用点光源作为激发光源,利用其散射场的相位随波长和空间位置依赖的特性,结合超构表面几何相位,打破了不同平面波入射条件下关联的全息相位分布,实现了不同自旋态偏振、不同波长入射下的独立全息图像,并通过移动点光源的位置动态实现了连续独立全息图像的产生。该工作突破了传统平面波入射下几何相位超构表面全息图像互关联的限制,并对于量子点,荧光分子等其它点光源与超构表面的结合来实现单光子全息、荧光全息等的研究具有重要参考价值。