Optical spin-to-orbital angular momentum conversion in ultra-thin metasurfaces with arbitrary topological charges
Notice bibliographique
Résumé
Orbital angular momentum associated with the helical phase-front of optical beams provides an unbounded “space” for both classical and quantum communications. Among the different approaches to generate and manipulate orbital angular momentum states of light, coupling between spin and orbital angular momentum allows a faster manipulation of orbital angular momentum states because it depends on manipulating the polarisation state of light, which is simpler and generally faster than manipulating conventional orbital angular momentum generators. In this work, we design and fabricate an ultra-thin spin-to-orbital angular momentum converter, based on plasmonic nano-antennas and operating in the visible wavelength range that is capable of converting spin to an arbitrary value of orbital angular momentum ℓ. The nano-antennas are arranged in an array with a well-defined geometry in the transverse plane of the beam, possessing a specific integer or half-integer topological charge q. When a circularly polarised light beam traverses this metasurface, the output beam polarisation switches handedness and the orbital angular momentum changes in value by ℓ=±2qℏ per photon. We experimentally demonstrate ℓ values ranging from ±1 to ±25 with conversion efficiencies of 8.6% ± 0.4%. Our ultra-thin devices are integratable and thus suitable for applications in quantum communications, quantum computations, and nano-scale sensing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».