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研究成果

本文提出了一种基于超表面的光子偏振时钟（Metasurface Photonics Polarization Clock, MPPC），用于高效检测高阶庞加莱球（Higher-Order Poincaré Sphere, HOPS）上的偏振态（State of Polarization, SoP）。传统偏振检测方法依赖多级联光学元件，体积庞大且操作复杂，而MPPC通过单次测量即可直接解析任意HOPS上的偏振态。

图文速览

图 1：常规配置和所提出的 MPPC 的偏振检测过程之间的比较。

图 2：超表面光子偏振时钟的概念。

图 3：MPPC 的设计和 SEM 图像。

图 4： 解析 HOPS 上光束的 SoP0,0通过使用 MPPC。

图 5： 解析 HOPS 上光束的 SoP1，−1和 HOPS2，−2.

总结

MPPC通过超表面集成化设计，解决了高阶偏振态检测的复杂性问题，为光学传感、量子信息、光通信等领域提供了紧凑、高效的解决方案。未来可通过优化超表面结构进一步降低噪声，拓展至红外或太赫兹波段应用。

原文查看：https://doi.org/10.1038/s41377-024-01738-1

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