光学超构表面是一种由亚波长纳米结构阵列组成的人工二维结构，由于其高效、灵活的特性迅速成为调控复杂光场的优秀媒质。基于低损耗材料的光学介质超构表面具有效率高、设计灵活等优点，在光通信、全息成像/显示与信息加密等领域具有重要应用前景。然而，传统极化不敏感的超构表面工作模式单一、效率低下，更无法将多功能集成在单个的样品上，信息容量收到了极大的限制。

研究团队提出了一种基于重要纳米光子学材料——硅微结构的高效线极化复用介质光学超构表面，可以对不同极化的入射光进行独立的调控，极大的提升了对复杂光场操控的自由度。此外，按照一定的规律编码，实现了多通道极化复用的光束偏折和光涡旋。所提出的多功能硅超构表面为下一代集成光电子器件提供了一种设计思路。同时，单器件多通道独立工作的线极化复用为一种实用的提高了光场信息容量和安全性的方法，在光通信和信息加密等面向多路复用的应用中具有一定的潜力。

极化复用硅介质超构表面示意图及其高效波束操纵

相关成果以“Polarization-Multiplexed Silicon Metasurfaces for Multi-Channel Visible Light Modulation”为题发表于高影响力学术期刊《Advanced Functional Materials》（DOI: 10.1002/adfm.202200013; IF：18.808）。西工大物理科学与技术学院朱维博士为论文第一作者，樊元成教授、张富利教授和中国科学院物理研究所李俊杰研究员为共同通信作者。

本研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院战略优先研究计划、中国科学院前沿科学重点研究项目、深圳市科创委技术攻关重点项目等的资助。

【文章链接】https://doi.org/10.1002/adfm.202200013

张富利教授、樊元成教授团队近年在在人工超构表面实现复杂光场调控方面取得了一系列创新性成果，在重要学术期刊Advanced Materials, Materials Today, Research, InfoMat, Physical Review X, Advanced Optical Materials, ACS Photonic, Nanophotonics, Physical Review, Nanoscale, Photonics Research、Advanced Photonics Research、Optics Letters发表了系列研究成果。

(文：朱维；审核：毛东)