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Multiwavelength high-order optical vortex detection and demultiplexing coding using a metasurface

Advanced Photonics Nexus 2022年第1期1卷 53-60页

作者： Dahai Yang Jie Lin Chen Chen Chang Li Junbo Hao Baiying Lv Keya Zhou Yiqun Wang Peng Jin Ministry of Education Key Laboratory of Micro-systems and Micro-structures Manufacturing(Harbin Institute of Technology)HarbinChina Harbin Institute of Technology School of Instrumentation Science and EngineeringHarbinChina Harbin Institute of Technology School of PhysicsHarbinChina Chinese Academy of Sciences Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsSuzhouChina

.Orbital angular momentum(OAM)of an optical vortex has attracted great interest from the scientific community due to its significant values in high-capacity optical communications such as mode or wavelength division multiplexer/*** several configurations have been developed to demultiplex an optical vortex,the multiwavelength high-order optical vortex(HOOV)demultiplexer remains elusive due to lack of effective control *** this study,we present the design,fabrication,and test of metasurface optical elements for multiwavelength HOOV demultiplexing based on optical gyrator transformation transformations in the visible light *** realization in a metasurface form enables the combined measurement of OAM,the radial index p,and wavelength using a single optical *** wavelength channel HOOV can be independently converted to a high-order Hermitian–Gaussian beam mode,and each of the OAM beams is demultiplexed at the converter ***,we extend the scheme to realize encoding of the three-digit gray code by controlling the wavelength or polarization *** results obtained at three wavelengths in the visible band exhibit good agreement with the numerical *** the merits of ultracompact device size,simple optical configuration,and HOOV recognition ability,our approach may provide great potential applications in photonic integrated devices and systems for high-capacity and demultiplex-channel OAM communication.

关键词： metasurface vortex beams orbital angular momentum optical gyrator transform phase modulation

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