基于广义Malus定律编码超表面的庞加莱球轨迹

作者

邓子兰,胡梦霞,邱山峰,吴先峰,亚当·奥弗维格,李向平 & 安德里亚·阿鲁

摘要

偏振作为光的基本特性，是一种极好的信息编码载体，在许多光学应用中发挥着重要作用，包括液晶显示器、偏振成像、光学计算和加密。然而，传统的基于Malus定律的偏振信息编码方案通常以线性方式考虑一维偏振投影，这意味着其编码灵活性在很大程度上受到限制。在这里，我们提出了一种具有超表面的庞加莱球轨迹编码方法，该方法利用了 Malus 定律的广义形式，该定律控制跨越整个 PS 的任意椭圆偏振对之间的通用 2D 投影。 任意偏振编码是通过工程 PS 轨迹实现的，该轨迹由任意分析函数或感兴趣的对齐调制网格控制，从而实现多功能的偏振图像变换功能， 包括非正交 PS 位点内的直方图拉伸、阈值和图像加密。我们的工作显着扩展了偏振信息的编码维度，为偏振光学中的超表面提供了量子和经典状态的新机会。