Realization of tunable photonic spin Hall effect by tailoring the Pancharatnam-berry phase.
Realization of tunable photonic spin Hall effect by tailoring the Pancharatnam-berry phase.
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通过定制 Pancharatnam-Berry 相实现可调谐光子自旋霍尔效应
DOI：
10.1038/srep05557
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发表时间：
2014-07-03
影响因子：
4.6
通讯作者：
Wen S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ling X;Zhou X;Shu W;Luo H;Wen S
光子自旋霍尔效应(SHE)领域的最新发展为光学参数(折射率、厚度等)的有利测量提供了新的机会。并在未来实现基于自旋的光子学应用。然而，开发一种具有任何所需的自旋依赖分裂的可调谐光子SHE来产生和操纵自旋极化的光子仍然是一个挑战。在这里，我们实验证明了一种通过剪裁空间变量Pancharatnam-Berry位相(PBP)来实现光子SHE可调的方案。结果表明，偏振具有可调空间不均匀的光束有助于引导空间变化的PBP，从而产生与自旋相关的几何位相梯度，从而有可能实现具有任何所需的与自旋相关的分裂的可调光子SHE。我们的方案为操纵自旋光子提供了一种方便的方法。这一结果可以外推到其他具有相似拓扑起源的物理系统。
Recent developments in the field of photonic spin Hall effect (SHE) offer new opportunities for advantageous measurement of the optical parameters (refractive index, thickness, etc.) of nanostructures and enable spin-based photonics applications in the future. However, it remains a challenge to develop a tunable photonic SHE with any desired spin-dependent splitting for generation and manipulation of spin-polarized photons. Here, we demonstrate experimentally a scheme to realize the photonic SHE tunably by tailoring the space-variant Pancharatnam-Berry phase (PBP). It is shown that light beams whose polarization with a tunable spatial inhomogeneity can contribute to steering the space-variant PBP which creates a spin-dependent geometric phase gradient, thereby possibly realizing a tunable photonic SHE with any desired spin-dependent splitting. Our scheme provides a convenient method to manipulate the spin photon. The results can be extrapolated to other physical system with similar topological origins.
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