消色差

石墨烯等离子体消色差片上聚焦用于宽带数字光信号的空间反转

摘要：渐变折射率透镜中的等离子体片上聚焦对于深亚波长纳米级的成像、光刻、信号处理和光互连具有重要意义。然而，由于等离子体材料固有的强波长色散，等离子体片上聚焦存在严重的色差。利用成熟的平面介质光栅，提出了一种渐变折射率波导阵列透镜（GIWAL），以支持声学石墨烯等离子体极化激元（AGPP）的激发和传播，并实现 AGPP 在 10 至 20 THz 频带内焦点小至约工作波长的 2% 的消色差片上聚焦，得益于 GIWAL 与波长无关的折射率分布。提出了一种理论分析方法，以理解 AGPP 的片上聚焦以及其他光束演化行为，例如高斯光束的自聚焦、自准直和钟摆效应以及数字光信号的空间反转。此外，还展示了 GIWAL 反转空间宽带数字光信号的可能性，表明了 GIWAL 在宽带数字通信和信号处理中的潜在价值。