Independent control of both amplitude and phase for orthogonal circularly polarized electromagnetic waves through polarization conversions

物理 极化(电化学) 振幅 角动量 光学 正交偏振光谱成像 偏转(物理) 相(物质) 圆极化 计算物理学 经典力学 量子力学 激光器 化学 微带线 物理化学
作者
Hai Y. Wang,Zhongyuan Pang,Bo Zhu
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:56 (1): 015101-015101
标识
DOI:10.1088/1361-6463/ac9fe0
摘要

Abstract Spin-selective multi-functional integrated metasurfaces have attracted much research attention due to its promising application prospects. However, the goal of independent and arbitrary control of both amplitude and phase for orthogonal circularly polarized (CP) waves still has not been achieved fully. This is because it requires mirror asymmetric structure to achieve such a goal but there is no apparent physical relation between the unit cell structure and the spin-selective properties. A simple method with clear physical pictures is proposed in this paper to achieve the goal of arbitrary spin-selective manipulations. The idea is to convert the incident orthogonal CP waves to orthogonal linearly polarized (LP) waves first, then manipulate the LP waves with matured techniques, and finally convert the LP waves back to the corresponding CP waves. Simulations and experiments have been carried out to validate the method. Using this idea, spin-selective focusing, spin-selective deflection and spin-selective orbital angular momentum vortex beam have been demonstrated.
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