非挥发性相位型透射空间光调制器
摘要：自由空间光调制对许多应用非常重要，从光探测和测距到虚拟或增强现实。传统的光调制方法涉及基于液晶和微电子机械系统的空间光调制器，它们臃肿，具有大像素面积（〜10微米×10微米），并且需要高驱动电压。近年来，超光学领域的进展显示出绕过一些局限性的希望。通过将活性材料与亚波长像素集成到超光学中，可以大大降低功耗并实现更快的速度。然而，这些重构方法是易失性的，因此需要不断应用控制信号，导致相位抖动和串扰。此外，为了控制大量像素，必须在每个像素中实现内存以具有可处理的控制信号数量。在这里，我们使用低损耗相变材料（PCM）Sb2Se3开发了一种非挥发性、电可编程的自由空间红外辐射相位单模。通过将超薄PCM层耦合到具有高品质（Q因子）的二态元表面上，我们在模拟（实验）中展示了相位单模约0.25pi（0.2pi），比相同厚度的裸PCM层大十倍。该装置在1,000次开关循环中显示出优异的耐用性。然后，我们提高了装置的几何形状，实现了对17个元分子的独立控制，以实现10个确定性共振级别和2pi相位移。通过独立控制像素的相位延迟，我们进一步展示了可调的远场光束整形。我们的工作为实现非挥发性透射相位单模器铺平了道路。
作者：Zhuoran Fang, Rui Chen, Johannes E. Fr"och, Quentin A. A. Tanguy, Asir Intisar Khan, Xiangjin Wu, Virat Tara, Arnab Manna, David Sharp, Christopher Munley, Forrest Miller, Yang Zhao, Sarah J. Geiger, Karl F. B"ohringer, Matthew Reynolds, Eric Pop, Arka Majumdar
论文ID：2307.12103
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-07-25