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Diverse terahertz wavefront manipulations empowered by the spatially interleaved metasurfaces

Science China(Information Sciences) 2023年第3期66卷 230-238页

作者： Jitao LI Zhen YUE Jie LI Chenglong ZHENG Silei WANG Mengyao LI Yating ZHANG Yan ZHANG Jianquan YAO School of Precision Instruments and Opto-Electronics Engineering Tianjin University College of Optoelectronic Engineering Chengdu University of Information Technology Department of Physics Capital Normal University

Optical metasurfaces have advanced approaches for manipulating light information in the spatial domain, in which the spatially interleaved metasurfaces demonstrate the ability to manipulate a more complex wavefront of light than metasurfaces without the spatial interleaving. The potential of the spatially interleaved metasurfaces has not been fully exploited. In this paper, we design the spatially interleaved terahertz(THz) metasurfaces based on the ingenious spatial interleaving principles to develop the diverse THz wavefront manipulations. Four functions are performed, including the orbital angular momentum(OAM)superposition of single-frequency vortex beams, the separate vortex focusing of single-frequency dual beams,the different OAM manipulations of bifrequency beams in different planes, and achromatic focusing. The demonstrated functions prove that the spatially interleaved metasurface can manipulate THz wavefront at both single frequency and bifrequency, which traditional metasurfaces cannot. This work paves the way for diverse THz wavefront manipulations.

关键词： terahertz wavefront manipulations metasurfaces spatial interleaving onformation optics

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