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3月1日学术报告:基于两维超表面的高效率电磁波调控
信息来源: 发布时间:2019年02月27日 【 】 【打印】 【关闭

  题目:基于两维超表面的高效率电磁波调控 

  姓名:孙树林 副研究员 

  单位:复旦大学信息学院 光科学与工程系 

  时间:201931日(周五) 上午10:30 

  地点:1号楼108会议室 

    

  摘要:自由驾驭光(电磁波)是人类的梦想,然而自然材料对电磁波的调控能力非常有限。为解决该瓶颈,人们提出了人工超材料的概念,实现了对电磁波的振幅、相位、偏振、波前等基本性质的自由调控,《科学》杂志将超材料评为本世纪前十年的十大科技突破之一。然而,经过多年发展传统超材料也遇到巨大的挑战,譬如损耗高、难加工、不易集成等,这成为限制超材料领域发展的核心瓶颈。为此,我们提出利用梯度超表面调控电磁波的新思路,利用两维超表面的强大电磁调控能力,实现了高效光子自旋霍尔效应1,2,手性可调的表面等离激元耦合3、贝塞尔光束激发4等奇异物理现象。另外,我们还巧妙地利用人工超表面提供的相位梯度来补偿两者间波矢差,解决了纳米光学领域非常关心的如何高效率耦合近场的难题5,6,并且利用超表面的概念实现对两维表面等离激元进行调控,并借助数值模拟实现了表面等离激元所满足的广义斯涅尔定律,实现了奇异反射、表面等离激元点聚焦、表面波贝塞尔光束等效应7,8 

  1.         Luo, W., Xiao, S., He, Q., Sun, S. & Zhou, L. Photonic Spin Hall Effect with Nearly 100% Efficiency. Adv. Opt. Mater. 3, 1102–1108 (2015). 

  2.         Luo, W., Sun, S., Xu, H. X., He, Q. & Zhou, L. Transmissive Ultrathin Pancharatnam-Berry Metasurfaces with nearly 100% Efficiency. Phys. Rev. Appl. 7, 044033 (2017). 

  3.         Duan, J. et al. High-efficiency chirality-modulated spoof surface plasmon meta-coupler. Sci. Rep. 7, 1354 (2017). 

  4.         Wang, Z. et al. High-efficiency generation of Bessel beams with transmissive metasurfaces. Appl. Phys. Lett. 112, 191901 (2018). 

  5.         Sun, S. et al. Gradient-index meta-surfaces as a bridge linking propagating waves and surface waves. Nat. Mater. 11, 426–431 (2012). 

  6.         Sun, W., He, Q., Sun, S. & Zhou, L. High-efficiency surface plasmon meta-couplers?: concept and microwave-regime realizations. Light Sci. Appl. 5, e16003 (2016). 

  7.         Dong, S. et al. Highly Efficient Wave-Front Reshaping of Surface Waves with Dielectric Metawalls. Phys. Rev. Appl. 9, 14032 (2018). 

  8.         Dong, S. et al. Dielectric meta-walls for surface plasmon focusing and Bessel beam generation. EPL 122, 67002 (2018). 

    

  个人简介: 孙树林,复旦大学信息学院光科学与工程系,副研究员,2009年在复旦大学物理系获得博士学位,2010-2013年在台湾大学物理系担任博士后研究院,2013年回到复旦大学工作。研究方向为电磁超材料和光子晶体、等离子光学、光学微腔,主要学术贡献包括:1)提出传输波到表面波完美耦合的概念,参与开启超表面新领域;2)提出基于超表面来设计等离激元耦合器的思路,解决传统耦合器中制约效率的内禀难题;3)实现光频段高效宽带超表面,解决国际上以往工作效率偏低的问题;4)推得决定几何相位超表面效率的理论条件,实现近100%效率光自旋霍尔效应。目前已在Nature Materials, Nano Letters, Light: Science & Applications, Laser & Photonics Review, Physical Review Letters, Advanced Optical Materials等杂志上发表论文50余篇,获3000余次引用,单篇最高引用898余次,5篇文章入选ESI高被引论文。曾获上海市自然科学一等奖(第二完成人),“2012中国光学重要成果(第一完成人)等,研究工作曾被Nature Photonics, Phys. Org等杂志和媒体报道 

    

    

    


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