近日，我校物理与新能源学院计算物理与新材料智能设计团队胡莎副教授在光学领域国际顶级学术期刊《Photonics Research》（中科院一区TOP）上发表了题为“Multi-channel meta-holograms enabled by diffraction-order-decoupled Pancharatnam-Berry-phase and detour-phase modulations”（DOI: 10.1364/PRJ.587054）的研究型论文。胡莎副教授为论文的第一作者兼通讯作者，河南工业大学为第一署名单位和通讯单位。
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多功能超表面能够在单个超薄器件中集成多种光学功能，为提升信息容量、器件集成度以及实现紧凑型光学系统提供了重要途径。本研究提出并实验验证了一种基于衍射级次解耦的多通道等离激元超表面。该超表面由几何尺寸一致的各向异性金纳米棒构成，通过异常光学衍射效应将入射光选择性地耦合到0级和−1级衍射通道中。其中，0级衍射通道主要承载由纳米棒旋转角控制的几何相位，而−1级衍射通道则由纳米棒在单元内的位移引入迂回相位调制。由于旋转和位移两个自由度可以相互独立地调控，不同的相位分布能够分别加载到不同衍射级次中，从而实现低串扰甚至解耦的多通道全息显示。通过将双维度的迂回相位调制与几何相位调制相结合，实现了三通道复用的全息显示。该超表面设计方法显著降低了多功能超表面的设计复杂度和加工约束，在全息显示、信息存储等领域具有潜在应用价值。
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该研究工作得到了国家自然科学基金、河南省科技研发联合基金、河南省高等学校重点科研项目计划等项目的资助，以及物理与新能源学院科研团队与科研平台的大力支持。物理与新能源学院组建更名以来，科研团队与平台建设快速发展，教师科研环境得到显著改善。该研究成果作为物理学科光学超表面方向的重要突破，将持续助力我校物理学科进入ESI前1%学科，提升我校在国际物理领域的学术影响力，为推动我校“双一流”创建作出积极贡献。
论文链接：https://doi.org/10.1364/PRJ.587054
