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摘要
超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件，能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等，从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表，凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与半导体工艺兼容等突出优点，引起了研究学者的极大兴趣。然而，已报道的超构透镜受限于相位分布设计，难以同时实现偏振复用及强度可调谐聚焦功能；且结构一旦确定，其电磁性能就被锁定，在灵活调制电磁波方面受到很大限制。为此，文中从各向异性单元结构的设计和优化入手，协同PB相位和传输相位，设计了两种能够在不同空间取向(横向和纵向)上实现自旋分裂的Ge2Sb2Se4Te1 (GSST)相变超构透镜。通过改变入射圆偏振光的椭偏度，两超构透镜均可实现强度可调谐聚焦性能；通过调控相变材料Ge2Sb2Se4Te1从非晶态逐渐转变为结晶态，两超构透镜均可实现聚焦性能的连续调谐并最终达到“ON”和“OFF”的动态切换。所设计的自旋依赖强度可调谐相变超构透镜有望在多成像系统、机器视觉和显微成像等领域发挥重要作用。
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单位材料学院; 郑州航空工业管理学院
