偏振控制等离子体艾里光束产生的新研究

作为一种非衍射波，艾里光束由于其无衍射、自加速、自修复和自聚焦等极具吸引力的特性引起了相当大的研究兴趣。人们普遍认为，艾里光束可以极大地促进，包括生物医学治疗，非线性效应，光学显微操作和芯片级信号处理等在内的许多应用的发展。如何产生艾里光束一直是一个吸引人的问题，近年来，诸多学者对利用衍射光栅或狭缝谐振器产生等离子体艾里光束进行了大量的理论和实验研究，从而极大地促进了这一领域的发展。然而，上述结构只能对特定入射偏振态工作，例如等离子体光栅只能在某种线偏振入射光下工作，而狭缝谐振器只能在圆偏振入射光下工作。因此，探索一种对线偏振和圆偏振都能工作的新型超表面将会为控制艾里等离子体波提供更大的自由度，从而促进各种微/纳米光子领域新应用的发展。

光电子集成与器件功能实验室殷祥博士和陈林副教授等人提出一种能够在不同偏振态下产生等离子体艾里光束的新型超表面。结果表明，通过调整金属表面上成对的纳米狭缝谐振器的旋转角度，可以在x-偏振、y-偏振、左旋和右旋偏振等不同偏振入射光的照射下产生等离子体艾里光束。类似于先前的结构，该设计产生的艾里光束同样表现出显著的非衍射、自修复和自聚焦特性。该设计方案为未来偏振控制等离子体回路和表面光学操纵提出了新的想法和应用。

2018年9月3日，其研究成果“偏振控制等离子体艾里光束的产生”(Polarization-controlled generation of Airy plasmons)发表在Optics Express (Vol. 26, Iss. 18, pp. 23251-23264, 2018)上。该工作得到了国家自然科学基金 (Grant Nos. 11474116, 11674118)和武汉理工大学材料合成与加工先进技术国家重点实验室的基金资助。