yobo体育app

yobo体育app:复旦大学孙树林副研究员在光学顶级期刊合作发表电磁超构表面百页综述长篇

发布时间:2019-06-19 

 

6月19日,yobo体育app副研究员孙树林与复旦大学物理学系教授周磊等合作,以“电磁超构表面:物理及应用”(“Electromagnetic metasurfaces : physics and applications”)为题,在美国光学学会(OSA)旗舰期刊《光学与光子学研究进展》(Advances in Optics and Photonics)在线发表了邀请综述文章(Ref: Adv. Opt. Photon. 11 (2) , 380-479 (2019) , DOI: 10. 1364 / AOP. 11. 000380)。《光学与光子学研究进展》是光学领域顶级综述期刊,2017年影响因子21.3,年发文量仅10余篇。


“我个人非常感谢作者们撰写出这样一篇杰出的综述。”(“I would like to personally thank the authors for putting together this excellent review paper”)在通讯评审中,该论文得到审稿人高度评价。据介绍,这一篇幅长达百页的文章耗时近半年,不仅回顾了超构表面领域多年发展历程, 更系统总结了包括复旦大学超构材料研究团队在内的众多顶尖团队在过去十多年中的研究成果,指明了该领域的未来发展方向。
纵观光学的历史,尽管人类对光现象的认识已逾千年,调控光的手段却仍传统而有限。以光的聚焦为例,加工特殊曲面的光学棱镜长期是赖以实现这一目的主要手段。而这些传统器件存在尺寸大、重型化、功能有限等缺陷,并不满足未来光学应用的需求。在此意义上,兴起于自由调控光的梦想的超构表面领域具有重大基础科学意义,更在能源、信息、国防等领域具有广阔应用前景。相较传统光学器件,超构表面具有尺寸小、重量轻、易制备集成等众多优势,符合人们对未来小型化、高集成光学器件的理想要求。超构表面已经成为现代光学的前沿领域。


2011-12年间,哈佛大学、普渡大学,复旦大学等团队几乎同期提出了超构表面的全新概念,这是一种将亚波长尺寸的人工微结构按照特定排列方式组成的平面超构材料,可通过精心设计超构表面上的人工微结构,任意调控其光学响应,实现众多绚丽多姿的光学现象。基于均匀型超构表面,将能够通过精心设计“人工微结构”的光学响应,实现对光的振幅、相位、偏振等基本性质的任意控制。譬如,人们可以设计超构表面让光像“崂山道士”一样穿过不透明的障碍物,也可以设计超构表面像“平面黑洞”一样将光完美吸收。而人工微结构的“排列方式”对超构表面调控光起了更重要的作用。通过在两维平面的不同位置放置具有不同光学响应的人工微结构,人们可以像“玩拼图游戏”一样任意剪裁光的波前分布。如,哈佛团队曾设计出超表面将可垂直入射光反射或折射到任意方向,而由该复旦团队提出的超构表面更甚至可以将三维光“压缩”为两维光。这些效应不再满足经典的斯涅耳定律,而是由“广义斯涅耳定律”来描述。


复旦大学超构材料研究团队在超构表面领域做出众多开创性贡献,曾提出利用各向异性超构表面高效调控光的偏振、利用梯度超构表面实现三维传输波与两维表面波的高效耦合等新概念,相关成果荣获“中国光学重要成果奖”(2012),“上海市自然科学牡丹奖(2015)”,“上海市自然科学一等奖”(2016)等奖项。

 

                                  

图. 超表面的奇异电磁调控效应


yobo体育app副研究员孙树林为论文第一作者,复旦大学物理学系副教授何琼、中科院技物所研究员郝加明、上海大学教授肖诗逸为共同作者,复旦大学物理学系教授周磊为论文通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、上海市重点基金、复旦-长光所合作基金等项目的资助。
 
(全文链接:https://www.osapublishing.org/aop/abstract.cfm?uri=aop-11-2-380)

 

 

yobo体育app-yobo手机下载app