Design of ultracompact polarimeters based on dielectric metasurfaces
导读
本文题为《基于介质超表面的超紧凑型偏振计的设计》，是2017年4月15日发表在Optics Letters的文章。
背景介绍
偏振是光波一个重要的基本属性。偏振探测作为强度探测的一个有益补充，能大大提高人们认知世界，观察、分析事物的能力，因此在许多领域有着广泛的应用前景。但是，传统的探测方法往往系统庞大复杂并且需要较长的采样时间。本文深入研究了一种基于硅介质超表面的偏振计，相比传统方法其优点在于更快、更紧凑、空间分辨率更高。
创新与结论
提出了一个基于硅介质超表面的偏振计设计方案。这种特殊设计的超表面有四个部分。每个部分结合了偏振分离器和平面聚焦镜的功能。它能够将某一偏振分量汇聚到探测器表面。因此，通过探测器上的数据可以迅速计算出待测光的斯托克斯参量，从而唯一确定其偏振态。
图文一览
图1
(a) 理论系统构架
(b)-(f) 超表面单元模块结构
(g) 单元结构
图2：x轴线偏振光入射
(a)透过光的光强
(b)透过光的相位
公式11和公式12分别表示当入射光为右旋圆偏振和左旋圆偏振时透过光的复振幅
针对某一偏振分量要设计一个平面聚焦镜，超表面引入的相移必须满足以下条件：
图3
(a) 超表面单元模块结构
(b) 聚焦面上的光强分布
图4：真实斯托克斯参量与重构斯托克斯参量画在庞加莱球中
