Pancharatnam-Berry phase reversal via opposite-chirality-coexisted superstructures.
Pancharatnam-Berry phase reversal via opposite-chirality-coexisted superstructures.
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DOI：
10.1038/s41377-022-00835-3
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发表时间：
2022-05-12
影响因子：
19.4
通讯作者：
Lu, Yan-Qing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu, Lin;Xu, Chun-Ting;Chen, Peng;Zhang, Yi-Heng;Liu, Si-Jia;Chen, Quan-Ming;Ge, Shi-Jun;Hu, Wei;Lu, Yan-Qing
最近发现的来自手性各向异性介质（例如，液晶（CLC）在平面光学的新兴前沿领域引起了极大的兴趣。然而，普通CLC的单手征性导致了相同自旋选择性PB相位操纵的内在限制，这意味着输入自旋的反转不能实现共轭PB相位。在这项工作中，提出了一种创新的方案，基于相反的手征共存的超结构，同时调制正交圆极化和PB相位反转。通过将CLC填充到具有相反手性和精细光图案化结构的聚合物网络中，根据入射偏振有效地产生具有相反拓扑电荷的反射光学涡旋（OV）和具有共轭螺旋PB相位的矢量光束。此外，OV全息图编码重建偏振选择OV阵列，表明这种相反的手征共存的各向异性介质的强大能力。这项工作为平面光学提供了一个新的紧凑平台，并揭示了手性超结构的结构和功能。在普通的手性各向异性介质中，单自旋选择性的Pancharatnam-Berry相的固有限制被具有相反手性和精细的光图案化超结构的填充聚合物网络所打破。
Recently discovered reflective Pancharatnam–Berry phase (PB phase) from chiral anisotropic media (e.g., cholesteric liquid crystal, CLC) has aroused great interest in the emerging frontier of planar optics. However, the single chirality of common CLCs results in the intrinsic limitation of the same spin-selective PB phase manipulation, which means the reversal of the input spin cannot realize the conjugated PB phase. In this work, an innovative scheme based on opposite-chirality-coexisted superstructures is proposed to simultaneously modulate orthogonal circular polarization and get PB phase reversal. Through refilling CLC into a washed-out polymer network with opposite chirality and delicate photo-patterned structures, reflective optical vortex (OV) with opposite topological charges and vector beams with conjugated spiral PB phases are efficiently generated depending on the incident polarization. Furthermore, OV holograms are encoded to reconstruct polarization-selective OV arrays, indicating the strong capability of such opposite-chirality-coexisted anisotropic media. This work provides a new compact platform for planar optics, and sheds light on the architectures and functionalities of chiral superstructures. The intrinsic limitation of single spin-selective Pancharatnam-Berry phase in common chiral anisotropic media has been broken by a refilled polymer network with opposite chirality and delicate photo-patterned superstructures.
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DOI：
10.1038/s41377-021-00576-9
发表时间：
2021-06-28
期刊：
Light, science & applications
影响因子：
--
作者：
He Z;Yin K;Wu ST
通讯作者：
Wu ST
影响因子：
9
作者：
Nys, Inge;Stebryte, Migle;Neyts, Kristiaan
通讯作者：
Neyts, Kristiaan
基于螺旋结构聚合物模板的胆甾型液晶多螺距光子结构的制备
影响因子：
--
作者：
Guo, Jinbao;Wu, Hao;Wei, Jie
通讯作者：
Wei, Jie
影响因子：
5.4
作者：
LU, L;FUH, JYH;CHEAH, CM
通讯作者：
CHEAH, CM
影响因子：
8.6
作者：
Marrucci, L;Manzo, C;Paparo, D
通讯作者：
Paparo, D