基于二维电介质超表面的柱矢量光束偏振阶数调控

超表面在柱矢量光束(CVB)产生方面具有效率高、器件精巧等优势, 被广泛用于CVB产生及相关应用, 但是该方法存在一个比较大的缺点: 超表面的结构是固定的, 因此生成的CVB的阶数是不可调的。为了解决该问题, 在1550 nm波段实验证明了一种通过模式的加减操作来高效调控CVB偏振阶数的方法。通过将两块超表面级联在一起, 实现了CVB偏振阶数的减法运算; 在两块超表面之间插入一块半波片, 通过反转CVB偏振阶数, 实现了CVB偏振阶数的加法运算。最终实现了在-8~8范围内以2为步长的CVB偏振阶数调控操作, 实验结果与Jones矩阵的计算结果完全吻合。