Metasurface orbital angular momentum holography

Durch die Ermöglichung der Digitisierung von optischen Wellenfronten im subwellenlängen Maßstab, um die vollständige Kontrolle über Licht an Schnittstellen zu erreichen, eignen sich Metaflächen besonders gut für die Realisierung von planar Phasenhologrammen, die neue Anwendungen in der Hochkapazitätsinformationstechnologie versprechen. Ebenso kann die Nutzung des orbitalen Drehimpulses von Licht als neue Freiheitsgrade für die Informationsverarbeitung die Bandbreite optischer Kommunikation weiter verbessern. Aufgrund des Mangels an selektiver Wahl des orbitalen Drehimpulses im Design konventioneller Hologramme wurde ihre Nutzung als Informationsträger für Holografie bisher nie umgesetzt. Hier demonstrieren wir die Holografie mit orbitalem Drehimpuls von Metaflächen, indem wir die starke selektive Wahl des orbitalen Drehimpulses nutzen, die von Meta-Hologrammen aus GaN-Nanopfählen mit diskreten räumlichen Frequenzverteilungen angeboten wird. Die berichtete Multiplexierung des orbitalen Drehimpulses ermöglicht die linsenlose Rekonstruktion einer Reihe von charakteristischen holografischen Bildern, die vom orbitalen Drehimpuls abhängen. Die Ergebnisse ebnen den Weg zur Realisierung von ultrahochkapazitiven holografischen Geräten, die die zuvor unzugängliche Multiplexierung des orbitalen Drehimpulses nutzen.