复合超构光学中的无损复值光场控制

       合成振幅和相位都精准控制的场分布对于广泛的研究领域和应用至关重要，涉及全息照相术，微粒操纵，光束形成和光学组件设计。反过来，创建所需的复数值散射场构型需要具有独立地重塑幅度和相位上的源场分布的能力。虽然仅将相位应用于光源可以实现诸如聚焦，折射和相位全息图之类的功能，但仅相位控制具有其局限性。特别是，功率可能会损失到不希望的衍射级，全息图会出现图像斑点，并且光镊处理小颗粒的能力受到限制。除了相位以外，通过操纵光源的空间幅度分布来获得所需的输出，可以扩展应用空间并进一步提高性能

       在过去的几年中，已经证明了可以对光场进行极端相位和偏振控制的低损耗超构表面。但是，通过使用诸如反射，吸收或偏振损耗之类的机制来控制振幅，提供振幅控制的超构表面仍然保持损耗。近日，来自密西根大学的Anthony Grbic研究小组通过使用两个短距离的纯相位超构表面，描述了不依赖损失的情况下在近红外波长下光场的振幅和相位操纵。研究者首先演示使用这种方法的组合的光束形成器和分束器光学组件。之后展示了高质量的计算机生成的三维全息图。拟议的光学平台结合了无损复数值场控制和物理厚度小的优点。这种方法可用于制备小巧的三维全息显示器，紧凑的光学组件以及用于微粒操纵的高精度光镊。相关研究发表在杂志《Physical Review Applied》上。（刘乐）

       文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.054039