Nonlinear wavefront engineering with metasurface decorated quartz crystal
Nonlinear wavefront engineering with metasurface decorated quartz crystal
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采用超表面装饰石英晶体的非线性波前工程
DOI：
10.1515/nanoph-2021-0464
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发表时间：
2021-11
期刊：
影响因子：
7.5
通讯作者：
Guixin Li
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ningbin Mao;Yutao Tang;Mingke Jin;Guanqing Zhang;Yang Li;Xuecai Zhang;Zixian Hu;Wenhao Tang;Yu Chen;Xuan Liu;Kingfai Li;Kokwai Cheah;Guixin Li
抽象的。在线性光学加工中，近几十年来，人们利用人工工程材料和器件发展了紧凑而有效的波前整形技术。最近，使用非线性光子晶体和超颖表面也证明了在新产生的频率下的光的波前成形。然而，同时具有高非线性光学效率和高波整形效率的非线性波整形器件很难实现。为了克服这一限制，我们提出了超表面修饰光学晶体的思想，它综合了传统非线性晶体和光子超表面的优点。在概念验证实验中，我们表明，氮化硅超颖表面装饰石英晶体可用于石英中产生的二次谐波的波前整形。利用这种晶体-超颖表面混合平台，成功实现了非线性涡旋光束的产生和非线性全息。该方法在非线性结构光产生、超分辨成像、光学信息处理等方面具有重要的应用价值。
Abstract. In linear optical processes, compact and effective wavefront shaping techniques have been developed with the artificially engineered materials and devices in the past decades. Recently, wavefront shaping of light at newly generated frequencies was also demonstrated using nonlinear photonic crystals and metasurfaces. However, the nonlinear wave-shaping devices with both high nonlinear optical efficiency and high wave shaping efficiency are difficult to realize. To circumvent this constraint, we propose the idea of metasurface decorated optical crystal to take the best aspects of both traditional nonlinear crystals and photonic metasurfaces. In the proof-of-concept experiment, we show that a silicon nitride metasurface decorated quartz crystal can be used for the wavefront shaping of the second harmonic waves generated in quartz. With this crystal-metasurface hybrid platform, the nonlinear vortex beam generation and nonlinear holography were successfully demonstrated. The proposed methodology may have important applications in nonlinear structured light generation, super-resolution imaging, and optical information processing, etc.
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三维非线性光子晶体中的准相位匹配分割复用全息术
DOI：
10.1038/s41377-021-00588-5
发表时间：
2021-07-15
期刊：
Light, science & applications
影响因子：
--
作者：
Chen P;Wang C;Wei D;Hu Y;Xu X;Li J;Wu D;Ma J;Ji S;Zhang L;Xu L;Wang T;Xu C;Chu J;Zhu S;Xiao M;Zhang Y
通讯作者：
Zhang Y
影响因子：
9
作者：
Guixin Li;Shu Mei Chen;Yuan Cai;Shuang Zhang;K. Cheah
通讯作者：
Guixin Li;Shu Mei Chen;Yuan Cai;Shuang Zhang;K. Cheah
影响因子：
35
作者：
Wang, Jian;Yang, Jeng-Yuan;Willner, Alan E.
通讯作者：
Willner, Alan E.
DOI：
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发表时间：
--
期刊：
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影响因子：
--
作者：
通讯作者：
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影响因子：
10.8
作者：
Wang, Lei;Kruk, Sergey;Kivshar, Yuri
通讯作者：
Kivshar, Yuri