


亚波长介质谐振器组装成超表面已经成为一种通用工具,使光学元件小型化接近纳米尺度。一类重要的超表面功能与光的产生和传输中的不对称性有关,这些不对称性与发射器和接收器的位置反转有关。超表面中的非线性光物质相互作用为光的不对称控制的小型化提供了一条有希望的途径。

近日,东南大学Lei Wang、澳大利亚国立大学Yuri Kivshar、Sergey S. Kruk团队以题为“Asymmetric parametric generation of images with nonlinear dielectric metasurfaces”在《Nature Photonics》上演示了非线性超表面中光的非对称参数生成。将不同的非线性介质谐振器组装成半透明的超表面,在红外辐射照射下产生可见光谱范围内的图像。通过设计,当红外发射器和可见光接收器的位置互换时,超表面产生不同的、完全独立的照明方向图像。通过将大量非线性谐振器密集集成到紧凑的超表面设计中,亚波长谐振器的非线性非对称光控制为新型纳米光子元件铺平了道路。
图1:非对称参数生成非线性超表面图像的概念。在两个相反的照明方向下,超表面在传输过程中产生不同的独立图像。图像是通过THG的非线性过程在三倍频率产生的。

图2:超表面单元的光学性质。

图3:均匀超表面对称线性和非对称非线性光谱响应。

图4:不对称光参量产生的一组谐振腔。

图5:非线性超表面图像的非对称参数生成。

文章信息:
Kruk, S.S., Wang, L., Sain, B. et al. Asymmetric parametric generation of images with nonlinear dielectric metasurfaces. Nat. Photon. (2022).
https://doi.org/10.1038/s41566-022-01018-7
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