研究背景

　　超表面具有超薄和紧凑的特性，同时能在亚波长范围内控制光的波前，因此它可以将多种功能集成到光电系统中，在微型光学器件中展现出巨大的潜力。但是目前这种多任务应用主要仍基于在2D平面中的多路复用，无法充分发挥超表面的功能特性。

　　研究成果

　　Huigao Duan团队报告了一种3D集成的超表面器件，通过堆叠的方式将全息超表面置于彩色滤光片微阵列上，该阵列基于Fabry-Pérot腔。最终实现了微缩影印和低串扰、高效率、与偏振无关的彩色全息。

　　应用前景

　　所提的3D超表面器件该设备的双重功能概述可用于数据记录、安全加密、彩色显示和信息处理等。此外，所提的3D集成概念可以扩展到多任务的平面光学系统，只需在光学系统中囊括各种功能性的超表面层（如偏振器、超透镜等）即可。

　　创新研究

　　1. 3D集成的超表面：将一块全息超表面垂直堆叠到一块彩色滤光片微阵列上，实现彩色全息

　　(a) 3D集成超表面器件的爆炸视图。白光的照射下，在彩色滤光片微阵列后形成微缩影印(图中为质量能方程)，而超表面可以编码全息图的信息。当在超表面上同时照射红、绿、蓝三色激光时，在远场中会生成三个独立的全息图像。通过组合三个全息图，可以获得任意彩色全息图像(图中为Albert Einstein的肖像)。

　　(b) 3D集成超表面器件中三个微单元的正视图。彩色滤光片由metal/dielectric/metal Fabry–Pérot(MDMFP)腔谐振器组成。当器件被红、绿、蓝三色激光照射时，光只能通过共振波长最接近的滤光片，随后照射在超表面上，产生三个独立的远场单色全息图像。

　　标签：数码管彩屏套件