基于Pancharatnam-Berry相位超表面的二维光学边缘检测

摘要：

提出并设计一种基于Pancharatnam-Berry (P-B)相位超表面的二维光学微分器,并实现对光学图像的二维光学边缘检测.在环形光栅相位的作用下,该P-B相位超表面可将光束的左右旋分量在径向进行分离,在滤除中间重叠部分的线偏振光后,保留下来的光学信息即为二维光学微分结果.同时,通过调节该二维光学微分器的光轴分布函数可对边缘信息分辨率进行灵活调控.研究结果表明,上述P-B相位超表面可用于光学图像的二维边缘信息提取,相比于一维光栅式超表面,该方法得到的边缘信息更加完整、清晰.可以预期,这种二维光学微分器在超快光学计算与光学图像处理等方面具有重要的潜在应用价值.

关键词：超表面、Pancharatnam-Berry相位、光子自旋霍尔效应

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资助基金：国家自然科学基金;广东自然科学基金;广东省教育委员会;深圳市科技计划基础研究项目;深圳市科技项目;深圳大学二维材料光电科技国际合作联合实验室基金

在线出版日期：2020-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：217-225