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Metainterface and Application for High-Performance Spectro-Polarimetric Filter
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2022-12-29 , DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01323 Qingquan Liu 1, 2, 3, 4 , Chenlu Li 1, 2, 3, 4 , Maobin Xie 1, 3, 4 , Shaowei Wang 1, 3, 4 , Shumin Yang 5, 6 , Yi Zuo 1 , Jun Zhao 5, 6 , Zhiyi Xuan 1, 2, 3, 4 , Yuanyu Zhu 1, 3, 4 , Zhifeng Li 1 , Yanqing Wu 5, 6 , Wei Lu 1, 2, 3, 4
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2022-12-29 , DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01323 Qingquan Liu 1, 2, 3, 4 , Chenlu Li 1, 2, 3, 4 , Maobin Xie 1, 3, 4 , Shaowei Wang 1, 3, 4 , Shumin Yang 5, 6 , Yi Zuo 1 , Jun Zhao 5, 6 , Zhiyi Xuan 1, 2, 3, 4 , Yuanyu Zhu 1, 3, 4 , Zhifeng Li 1 , Yanqing Wu 5, 6 , Wei Lu 1, 2, 3, 4
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Metasurface attracts much attention but lacks the modulation ability along the beam propagation direction, which confines its ability to control the wavelength and polarization of light. We propose a new concept of metainterface by embedding a two-dimensional metamaterial in a layered structure with vertical control ability. It can hugely improve the light control power and generate excellent characteristics while keeping simple fabrication processes. A high-performance spectro-polarimetric filter, which is based on the interface composed of one-dimensional photonic crystals and 10 nm thick Al grating, is fabricated for demonstration. Experimental results show that it can simultaneously have a polarization extinction ratio (PER) of 800 and a spectral resolution power (SRP, λ/Δλ) of 113, which are, respectively, 74 and 9 times better than the recently obtained best results of the metasurface. Moreover, it can break the limitation of diffraction and achieve much higher PER with limited size gratings. Because of these characteristics, it has great potential in miniature and integrated spectropolarimeters.
中文翻译：
高性能光谱偏振滤波器的元接口及应用
超表面备受关注，但缺乏沿光束传播方向的调制能力，限制了其控制光的波长和偏振的能力。我们通过将二维超材料嵌入具有垂直控制能力的分层结构中，提出了元界面的新概念。它可以极大地提高光控能力并产生优异的特性，同时保持简单的制造工艺。制造了一种基于由一维光子晶体和 10 nm 厚铝光栅组成的界面的高性能光谱偏振滤光片用于演示。实验结果表明，它可以同时具有800的偏振消光比（PER）和113的光谱分辨率（SRP，λ/Δλ），分别为：74 和 9 倍优于最近获得的超曲面的最佳结果。此外，它可以打破衍射的限制，在有限尺寸的光栅下实现更高的 PER。由于这些特性，它在微型和集成分光旋光仪方面具有巨大的潜力。
更新日期：2022-12-29
中文翻译：
高性能光谱偏振滤波器的元接口及应用
超表面备受关注，但缺乏沿光束传播方向的调制能力，限制了其控制光的波长和偏振的能力。我们通过将二维超材料嵌入具有垂直控制能力的分层结构中，提出了元界面的新概念。它可以极大地提高光控能力并产生优异的特性，同时保持简单的制造工艺。制造了一种基于由一维光子晶体和 10 nm 厚铝光栅组成的界面的高性能光谱偏振滤光片用于演示。实验结果表明，它可以同时具有800的偏振消光比（PER）和113的光谱分辨率（SRP，λ/Δλ），分别为：74 和 9 倍优于最近获得的超曲面的最佳结果。此外，它可以打破衍射的限制，在有限尺寸的光栅下实现更高的 PER。由于这些特性，它在微型和集成分光旋光仪方面具有巨大的潜力。
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