a, Schematisk över en spinn-frikopplad metayta som slår samman den geometriska fasen och den dynamiska fasen för samtidig SAM- och OAM-sortering via PMT. Vortexstrålar med olika snurr omvandlas till fokuseringsmönster på två åtskilda halvor av skärmen på ett tvärgående fokalplan med topologiska laddningsberoende azimutrotationer. b, SAM- och OAM-sortering vid en våglängd av 532 nm. Uppmätta och simulerade fokuseringsmönster för olika SAM och OAM med den topologiska laddningen som ändras från -4 till 5. c, Cylindrisk virvelvektorstrålesortering vid en våglängd av 532 nm. Uppmätta fokusmönster för olika fassingulariteter som ändras från 0 till 5 och polarisationssingularitet m =1. Kredit:Yinghui Guo, Shicong Zhang, Mingbo Pu, Qiong He, Jinjin Jin, Mingfeng Xu, Yaxin Zhang, Ping Gao, Xiangang Luo
Samtidig SAM- och OAM-identifiering är ett viktigt men utmanande ämne. Kinesiska forskare har visat att en enda spinn-frikopplad azimut-kvadratisk fasmetayta kan utföra fotonisk momentumtransformation, där olika spinnvirvlar omvandlas till fokuseringsmönster med en distinkt azimut på ett tvärplan, så att samtidig identifiering av både SAM och OAM kan göras via en enda-skottmätning. Detta tillvägagångssätt kan stödja utvecklingen av integrerade optiska system.
Med inneboende ortogonalitet, både SAM och OAM av ljus har använts för att utöka dimensionerna av optisk kommunikation och signalbehandling, där entydig SAM- och OAM-identifiering är ett av de viktiga ämnena. Konventionella sorteringsmetoder lider av komplicerade optiska inställningar, flera skrymmande enheter, upprepade projektionsmätningar, och kan inte samtidigt skilja på SAM och OAM.
I en ny tidning publicerad i Ljusvetenskap och applikationer , ett team av forskare, ledd av professor Xiangang Luo från State Key Laboratory of Optical Technologies on Nano-Fabrication and Micro-Engineering, Institutet för optik och elektronik kinesiska vetenskapsakademin, och medarbetare har visat att en enda centrifugerad metasyta som slår samman den geometriska fasen och den dynamiska fasen kan utföra samtidig SAM- och OAM-lägesdiskriminering via momentumtransformation, där virvelstrålar av olika snurr omvandlades till fokuseringsmönster på två åtskilda halvor av skärmen på ett tvärgående fokalplan med topologiska laddningsberoende azimutrotationer.
Ytterligare experimentella undersökningar har visat att den enda spin-avkopplade metaytan har förmågan att detektera cylindriska virvelvektorstrålar med samtidiga fas- och polarisationssingulariteter. Spin-avkopplade PMT:er demonstrerades experimentellt vid flera olika våglängder i det synliga bandet. Till sist, de visade att det föreslagna tillvägagångssättet kunde utvidgas till sortering av överlagrade OAMs med ett lämpligt lägesintervall. Dessa resultat som rapporteras här kan ha många viktiga tillämpningar i momentummätning av både spinn och vinkelmomentum och singularitetsdetektering av både fas- och polarisationssingulariteter.
