由于本征态的简并性，EP只会在某个确定的通道上运行。这种本征特性可被用来实现有趣的不对称控制，如圆偏振光的不对称透射和单向无反射现象等。 传统的光子系统通常表现出与特定手性的圆偏振相对应的合并本征态，从而限制了它们仅适用于庞加莱球的两极。 通过将衍射等离子体超表面的光学各向异性、手性和非厄米性与基变换巧妙地结合起来，我们获得了连续的EP。本研究提出基于衍射型等离子体超表面的任意偏振EP生成框架。通过引入非对称基底变换与三维衍射手性效应，解耦琼斯矩阵的非对角项，构建广义反射矩阵模型。研究内容1：设计双铝纳米棒单元结构（图1），调整其旋转角度（β₁, β₂）与入射条件（方位角α、极角θ），利用外禀手性调控反射矩阵的复振幅分布。结合局部正交基底变换，将入射光的偏振态映射至庞加莱球任意位置，实现EPs本征态从圆偏振到线/椭圆偏振的连续调控。研究内容2：实验验证单一样本在532 nm波长下实现线、圆、椭圆偏振EPs的全覆盖。全息成像中，线性、圆偏振与椭圆偏振通道的重建图像对比度均超过0.95（图2）。创新点：首次建立非对称基底变换下的广义琼斯矩阵模型，揭示三维衍射手性对EPs偏振自由度的解耦机制；通过入射角度与纳米棒几何参数的联合调控，实现全庞加莱球覆盖的EPs生成。启发：非厄米等离子体超表面反射矩阵中存在具有任意偏振简并本征态的异常点（EPs），并成功利用二维参数空间中环绕这些EPs的拓扑相位调控任意偏振光束。
文献来源: Nat Commun 16, 2656 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57737-2
作者：Haoye Qin, Zijin Yang, Po-Sheng Huang, Xinyang Mu, Shih-Hsiu Huang, Yuzhi Shi, Wannian Zhao, Bo Li, Ji Zhou, Jesús Zúñiga-Pérez, Patrice Genevet, Pin Chieh Wu & Qinghua Song
发表日期: 2025
报告人：胡楠楠
