Chirale Metalllinsen mit zirkulärer Polarisation-Dichroismus und helikalen Oberflächenanordnungen im mittleren Infrarotbereich

Zusammenfassung Eine chirale Metalllinse mit zirkulärem Polarisation-Dichroismus (CPD) im mittleren Infrarotbereich von 3–5 µm wird sowohl theoretisch als auch experimentell demonstriert, bei der ein von links drehender oder ein von rechts drehender zirkular polarisierten Lichtstrahl bei einer vorgesehenen Brennweite transmissiv fokussiert wird, während der andere Strahl reflektiert wird. Die Metalllinse besteht aus subwavelength helikalen Oberflächenanordnungen, die mit einem dünnen Goldfilm beschichtet sind, wodurch CPD mit der Händigkeit der metallischen heikalen Oberfläche entsteht, während das Fokussieren mit einer Phasendifferenz realisiert wird, die sich als durch den Drehwinkel jeder einzelnen helikalen Oberfläche entlang der radialen Richtung der Linse bestimmt herausstellt. Eine chirale Metalllinse mit zirkulärem Dichroismus (CMCD), die im Bereich von 3–5 µm arbeitet, wird durch die 3D-Laser-Direktbeschriftungstechnik entworfen und experimentell gefertigt, gefolgt von der Elektronenstrahlverdampfung. Das experimentelle Fokussieren der zirkular polarisierten Lichter wird erfolgreich mit der Lock-in-Thermografie-Technik demonstriert, um die starke Hintergrund-Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 3–5 µm zu eliminieren, und es wird festgestellt, dass die Ergebnisse mit der theoretischen Simulation übereinstimmen. Die demonstrierte CMCD bietet eine neue Idee zur Implementierung integrierter Funktionen sowohl für die Bildgebung als auch für den zirkulären Dichroismus mit einem einzelnen Element.