Эта ультратонкая поверхность управляет светом двумя совершенно разными способами

Исследователи из Нанкинского университета разработали однослойную метаповерхность, которая обеспечивает независимое ахроматическое управление светом с двумя разными спиновыми состояниями. Это достигается за счет комбинации двух геометрических фаз — Ааронова-Анандана и Панчаратнама-Берри, что позволяет настраивать каждый спиновый канал без взаимных помех.

Ключевой проблемой было преодоление хроматических аберраций и независимое управление фазой и групповой задержкой для обоих спинов. В новом дизайне фаза АА обеспечивает «спиновую разблокировку», разделяя пути отражения для правой и левой круговой поляризации, а фаза PB расширяет доступный диапазон фазы до полных 2π, не влияя на групповую задержку.

Экспериментально продемонстрированы ахроматические отклонятели луча и металлинзы в диапазоне 8–12 гигагерц, а также дизайны для терагерцового диапазона. Этот подход открывает путь к созданию компактных многоканальных оптических систем, поляризационно-мультиплексированной визуализации и широкополосной интегральной оптики, вплоть до видимого света.