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基于表面等离子体激元透镜的片上轨道角动量分选( On-Chip Orbital Angular Momentum Sorting With a Surface Plasmon Polariton Lens )
J Ye Y Li S Qu
光的轨道角动量(OAM)为提高通信容量提供了一个新的维度。小型化器件具有可靠性高、易于集成等优点。本文提出了一种四边形相位梯度变表面(QR-PGM)来将各种传播波按其OAM状态划分为完全分离的波导通道。其原理是基于涡旋光束调制的方位角相位的表面等离激元极化子的结构干涉引起的焦斑偏移。对SPP的聚焦特性进行了深入的分析,说明了四分之一圆弧在OAM分选中的优越性(与半圆弧相比)。QR-PGM的聚焦效率可达25%,主要是由于入射光的密集采样和SPPs的单向激发。通过将光斑耦合到波导上,实现了宽带片上分选。在1.3~1.6μm的宽波段,各波导端口消光比均保持在3 dB以上。该结构具有结构紧凑、效率高、波分复用兼容、易于与其他片上器件集成等优点。它将是大容量光通信系统的一个很有前途的元件。
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