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偏振调控型微反射单元阵列
资料介绍
一、基本概念与工作原理
偏振调控型微反射单元阵列是一种基于微纳光学结构设计，能够对入射光的偏振状态、反射方向、相位幅值进行独立调控的人工光学微结构阵列，核心功能是通过改变每个微反射单元的几何参数、取向角度或结构形态，实现对反射光偏振特性的精准调控，进而完成波前整形、偏振转换、光束偏转等特定光学功能。
这类结构的工作原理建立在几何相位（Pancharatnam-Berry相位）理论与微反射谐振效应基础之上：当线偏振入射光照射到具有特定取向的各向异性微反射单元时，正交偏振分量会产生与单元取向角相关的几何相位差，相位差的大小为单元取向角的两倍，通过改变每个单元的取向角度，就可以在反射波前引入连续可控的相位分布，同时实现偏振态的转换与调控。相较于透射型偏振调控结构，微反射单元阵列能够避免透射过程中的衬底损耗，在近红外、可见光波段具有更高的调控效率，更适合应用于反射式光学系统当中。
二、微反射单元的结构设计
2.1 典型结构分类
根据结构形态与调控机制的不同，偏振调控型微反射单元常用的结构可以分为三类：
· 矩形金属贴片反射结构：在基底上沉积一层金属反射层，再在反射层上方沉积介质隔离层，最上层制备矩形金属纳米贴片。由于矩形贴片在两个正交方向上具有不同的等离子体谐振波长，当入射光波长处于两个谐振波长之间时，两个正交偏振分量会产生接近π的相位差，通过改变贴片的长宽比与取向角，可以实现偏振转换与相位调控。这类结构制备工艺简单，对加工精度要求相对较低，适合大规模阵列制备。
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