基于四原子超表面的非线性矢量全息术

矢量光学全息术代表了一种在傅里叶空间中控制光的偏振和振幅分布的解决方案。虽然矢量光学全息术已在线性光学体系中得到实验证实，但其非线性对应物仍有待探索，后者可通过频率转换过程提供额外的光场调控自由度。在这里，我们通过四原子等离激元超表面上的二次谐波产生过程，在实验上展示了非线性矢量全息术。该四原子超表面由具有三重旋转对称性的金超原子组成。基于非线性几何相位的概念，我们可以同时调控由四原子超表面产生的左旋和右旋圆偏振二次谐波的相位与振幅。通过叠加这两个正交偏振分量，四原子超表面可以生成具有矢量偏振分布的非线性全息图像。所提出的超表面平台可能在矢量偏振非线性光源、大容量光信息存储和光学加密方面具有重要应用。