首頁  技術文章  動量空間中基於複振幅超表麵的軌道角動量全息

動量空間中基於複振幅超表麵的軌道角動量全息

發布時間：2022-04-15 16:09:49 瀏覽量：3663 作者：LY.Young 光學前沿

摘要

隨著超表麵技術的發展，數字光學全息圖可以實現納米級的分辨率。這有利於(yu) 數據加密，數據存儲(chu) ，信息處理和三維顯示等国产成人在线观看免费网站。然而，全息圖的帶寬對於(yu) 任意的實際国产成人在线观看免费网站來說還是太低。為(wei) 了克服這個(ge) 困難，信息可以儲(chu) 存在光的軌道角動量裏，因為(wei) 這個(ge) 自由度有一組無限的正交螺旋模式，可作為(wei) 信息通道。迄今為(wei) 止，軌道角動量全息已經通過相位型超表麵實現，然而，這種技術受到通道串擾的損害，因此隻展示了來自四個(ge) 通道的多路複用信息。

正文


動量空間中基於(yu) 複振幅超表麵的軌道角動量全息


技術背景：

隨著超表麵技術的發展，數字光學全息圖可以實現納米級的分辨率。這有利於(yu) 數據加密，數據存儲(chu) ，信息處理和三維顯示等国产成人在线观看免费网站。然而，全息圖的帶寬對於(yu) 任意的實際国产成人在线观看免费网站來說還是太低。為(wei) 了克服這個(ge) 困難，信息可以儲(chu) 存在光的軌道角動量裏，因為(wei) 這個(ge) 自由度有一組無限的正交螺旋模式，可作為(wei) 信息通道。迄今為(wei) 止，軌道角動量全息已經通過相位型超表麵實現，然而，這種技術受到通道串擾的損害，因此隻展示了來自四個(ge) 通道的多路複用信息。

英文縮寫(xie) ：

軌道角動量:orbital angular momentum, OAM

複振幅OAM-複用超表麵全息圖：complex-amplitude OAM-multiplexing metasurface hologram, COMH


技術要點：
基於此，德國慕尼黑大學的Haoran Ren和Stefan A.Maier等人提出了一種多達200個獨立軌道角動量通道複用的軌道角動量全息術。
(1)在動量空間設計一個複振幅超表麵，其具有完全且獨立的振幅及相位操縱；
(2)使用光的不同軌道角動量模式通過傅裏葉變換提取信息，實現無透鏡重建和全息視頻顯示；
(3)超表麵使用三維打印技術在二氧化矽上的聚合物基質中打印。

圖1、基於(yu) 大規模COMH的超高維度OAM複用全息原理。

a、時間相關(guan) 的圖像幀用連續螺旋模式指數範圍從(cong) -50到50的OAM signature編碼。

b、3D激光打印製造的COMH的局部放大示意圖，其中雙折射聚合物納米柱的高度H和平麵內(nei) 旋轉角度θ分別對透射光的幅度和相位響應進行獨立控製。

c、基於(yu) COMH的兩(liang) 個(ge) 圖像平麵(z1和z2)上的光學可尋址全息視頻顯示，可以在COMH的動量空間尋址大量依賴於(yu) OAM的正交圖像幀


實驗結果：
視頻1：圖像平麵z=z1的全息視頻顯示


視頻2：圖像平麵z=z2的全息視頻顯示


附錄：
三維激光打印複振幅超表麵全息圖
(1)、使用商業光刻係統(Photonic Professional GT, Nanoscribe)。在IP-L 780 resist(Nanoscribe)中，通過浸入式配置的Plan-Apochromat 63x/1.40 Oil DIC Zeiss顯微物鏡在銦錫氧化物塗層的soda lime玻璃基板上製造聚合物超表麵樣品。激光功率和掃描速度的優化打印參數分別為47.5mW和7000um/s。
(2)、激光曝光後，將樣品浸入propylene glycol monomethyl ether acetate(Sigma-Aldrich) 20 分鍾、 isopropanol (Sigma-Aldrich) 5 分鍾和methoxynonafluorobutane（Novec 7100 Engineered，3M，methoxy group OCH3置於methoxynonafluorobutane的末端)2分鍾。
(3)、最後，製造的樣品通過蒸發在空氣中幹燥。為了增加具有非常高縱橫比的聚合物納米柱的機械強度，在複振幅超表麵的3D光學中采用了small hatching（激光的橫向移動步長：20 nm）和切片（激光的縱向移動步長：50 nm）距離。為了顯著提高製造吞吐量，選擇了振鏡掃描模式，每個掃描場僅限於100 µm × 100 µm的square unit cell，以減少拚接錯誤和光學像差。


參考文獻：Ren, H., Fang, X., Jang, J. et al. Complex-amplitude metasurface-based orbital angular momentum holography in momentum space. Nat. Nanotechnol. 15, 948–955 (2020).
DOI：https://doi.org/10.1038/s41565-020-0768-4

關(guan) 於(yu) 昊量光電：

上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是國內(nei) 知名光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商，代理品牌均處於(yu) 相關(guan) 領域的發展前沿；国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、精密光學元件等，涉及国产成人在线观看免费网站領域涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防及更細分的前沿市場如量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、精密加工、先進激光製造等；可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發，軟件開發，係統集成等優(you) 質服務。

 

您可以通過昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息，或直接來電谘詢4006-888-532。

 

本文章經光學前沿授權轉載,商業(ye) 轉載請聯係獲得授權。