Monolitický metapovrch v karbidu křemíku pro generování hologramů pomocí geometrické faze s plochou 1 mm2

Monolithic silicon carbide metasurface for Pancharatnam-Berry holographic phase control with 1 mm2 area

Functioning sample

cs

Dielektrické metapovrchy realizované v polovodičích s širokým zakázaným pásmem představují ideální platformu pro výkonovou optiku a aplikace v extrémních podmínkách. Tento funkční vzorek je tvořen monolitickým metapovrchem integrovaným přímo do substrátu karbidu křemíku (SiC). Na rozdíl od běžných nanášených vrstev využívá tento prvek vyleptané nanostruktury v objemovém SiC waferu, což zajišťuje vynikající tepelnou stabilitu a vysoký práh poškození laserem. Metapovrch pracuje na principu Pancharatnam-Berryho (geometrické) fáze, kde jsou jednotlivé nanostruktury navrženy jako lokální půlvlnné destičky (HWP). Prostorovou modulací jejich natočení je v dalekém poli generován komplexní hologram s vysokou difrakční účinností, který je inherentně vázán na kruhovou polarizaci dopadajícího světla.

Dielectric metasurfaces realized in wide-bandgap semiconductors represent an ideal platform for high-power optics and applications in harsh environments. This functional sample consists of a monolithic metasurface integrated directly into a silicon carbide (SiC) substrate. Unlike conventional deposited layers, this element employs nanostructures etched into the bulk SiC wafer, ensuring excellent thermal stability and a high laser-induced damage threshold. The metasurface operates on the principle of the Pancharatnam-Berry (geometric) phase, where individual nanostructures are designed as local half-wave plates (HWP). By spatially modulating their orientation, a complex far-field hologram is generated with high diffraction efficiency, inherently coupled to the circular polarization of the incident light.

karbid křemíku, metapovrch, geometrická fáze, hologram

silicon carbide, metasurface, geometric phase, hologram

2026-03-30