研究背景超表面作为平面光学器件的代表，已展现出对光场振幅、相位、偏振等多维度的强大调控能力。然而，传统局域超表面主要依赖亚波长单元的局域响应，难以实现高Q共振，且其角度响应通常具有较强的色散特性。本文借鉴光波导耦合谐振器阵列中CROW的物理机制，即通过弱耦合实现慢光与平坦色散，将其引入超表面体系，为高Q平带及其偏振调控提供了新思路。
研究内容作者通过调控结构的平面内对称性，实现了对不同偏振态的选择性响应。总的来说，通过设计对称性破缺的方式，可分别构建对线偏振光具有角度不敏感响应的单向平带、对手性光具有高选择性的手性平带，以及在两个正交方向上均具有平带特性的双向平带结构。实验与模拟结果高度一致，验证了CROW理念在超表面中的有效性。对于线偏振平带结构，在约1550 nm波段实现了Q值约2000的共振，且共振波长在0°至30°入射角范围内几乎不发生漂移，展现出良好的角度鲁棒性。Q值随耦合强度变化呈现反平方规律，表明可通过结构参数灵活调控。对于手性平带结构，通过引入两侧对称锯齿并调节其相对位移，实现了对左旋与右旋圆偏振光的高选择性响应。在优化参数下，CD接近±1，Q值高达3400，且在宽波矢范围内保持稳定。
创新点本文首次将传统CROW概念引入非局域超表面设计，提出了“CROW型超表面”的新范式。通过控制平面内对称性与耦合强度，实现了对平带维度与偏振响应的独立调控，突破了现有非局域超表面在偏振调控方面的局限
结论本文通过将CROW物理引入超表面体系，系统构建了一类兼具高Q、平带响应与偏振选择性的非局域超表面，理论与实验相结合，展示了其在宽角度、多偏振态光子调控中的独特优势。该研究不仅为非局域超表面的功能拓展提供了新思路，也为实现高效率、宽波段、多功能集成光子器件奠定了重要基础。
启发方面由于本文解释平带的产生机制过于牵强，个人觉的对工作的参考意义不大。
文献来源: Advanced Photonics
DOI: 10.1117/1.AP.7.5.056008
作者：Kaili Sun , a Yangjian Cai, a Yuri Kivshar, b, * and Zhanghua Han a, * a Shandong Normal University, School of Physics and Electronics, Center of Light Manipulation and Applications, Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Devices, Jinan, China b Australian National University, Research School of Physics, Nonlinear Physics Center, Canberra, Australian Capital Territory, Australia
发表日期: Oct. 3, 2025
报告人：喻志翔
