片上光源近场定向辐射是微纳光学、量子光学、近场光学、新材料等众多领域的科学热点和前沿,其深入研究有助于发展新型片上光学器件和技术,如纳米光路由、纳米偏振计、近场显微技术等,具有重要的理论意义和工程价值。而片上光源近场定向辐射的动态调控更是在微纳尺度为实时操纵光信息和光能量的传播和激发提供了新范式。一般而言,近场定向辐射可通过非对称波导结构或复合电/磁偶极子光源自身组成的设计来实现。然而,迄今为止,片上光源近场定向辐射的调控仍主要依赖于光源特性调制;而在不改变光源条件下实现近场定向辐射的动态调控仍颇具挑战。在这篇文章中,我们实验室发现了表面波偏振态在调控片上光源近场定向辐射具有重要作用,揭示了通过调整光源附近波导所支持的表面波偏振态可有效调控复合电/磁偶极子光源近场辐射这一新机制;基于此,提出了一种基于改变表面波偏振态实现片上光源近场定向辐射动态调控的新方法。值得强调的是,该调控方法允许我们在近场电磁耦合中将圆极化偶极子光源有效转化为惠更斯偶极子光源;与此同时,该调控方法允许我们动态翻转Janus偶极子光源的近场耦合面和近场非耦合面。
在石墨烯-超表面波导中调整表面波的极化图