透射相位梯度超表面驱动的宽带欺骗表面等离子体激元耦合器

"基于透射相位梯度超表面的宽带欺骗表面等离子体激元耦合器" 本文探讨的主题是利用透射相位梯度超表面设计的一种宽带欺骗表面等离子体激元（Spoof Surface Plasmon Polaritons, SPPs）耦合器。在光学和电磁学领域，SPPs是一种特殊的波动现象，它们在金属与介质界面处形成，由于其高度局域性和强场增强特性，被广泛应用于光子学、传感器、纳米光学等领域。 传统的SPPs耦合通常受限于特定波长或较窄的频带，这在实现宽带应用时构成了挑战。透射相位梯度超表面是一种创新的解决方案，它通过设计具有连续相位变化的结构，能够引导并调控入射光的相位，从而在宽频范围内有效地激发和耦合SPPs。 论文详细介绍了如何构建这种超表面，其核心在于通过精确控制每个单元结构的尺寸和排列，以实现所需相位分布。这种相位梯度的设计使得入射光在经过超表面时，可以经历从零相位到2π的连续变化，从而在多个频率上产生相同的相位延迟，实现宽带响应。此外，透射模式相对于反射模式的优势在于，它可以在不改变基底材料的反射特性的前提下，实现对SPPs的高效耦合。 文中还提到了其他相关的研究，如实现宽带且偏振无关的异常反射的无色散相位梯度超表面，以及用于SPPs耦合的极化独立相位梯度超表面，这些工作都展示了在设计和优化超表面结构方面的进展，以提升SPPs耦合效率和适用性。 作者Hongya Chen等人通过实验和理论分析，验证了所提出的耦合器在宽频范围内的性能，并讨论了其潜在的应用，包括但不限于光谱分析、成像技术、以及光学信息处理。他们的研究结果为开发更高效、更具普适性的光学组件提供了新的思路，特别是在需要宽带SPPs耦合的场景中。 这篇研究论文聚焦于透射相位梯度超表面技术，通过这一技术可以克服传统SPPs耦合器的局限，实现宽带耦合效果，为未来光电子和纳米光学设备的设计开辟了新的可能性。