由精心設計的具有亞波長特征的微觀光子結構組成，超表面和超材料的概念已證明在超光學領域取得了豐碩的成果。以往的研究重點主要集中在應用元結構來定制自由空間中的光并開發(fā)相關設備和應用。然而，最近的研究揭示了利用亞波長元結構波導實現(xiàn)奇異波導現(xiàn)象和設計新型基于波導的器件的巨大潛力。
例如，光子集成電路因其寬帶寬、高運行速度和低功耗等特殊優(yōu)勢而成為革新傳統(tǒng)集成電路的有希望的候選者。盡管如此，作為集成光子學最基本的構建塊，傳統(tǒng)光波導仍然面臨著體積足跡、光-物質(zhì)相互作用效率受損和可用功能受限等方面的挑戰(zhàn)。幸運的是，這里可以采用元波導的概念，為在亞波長范圍內(nèi)對引導光進行強大的操縱開辟了一條新途徑，為波導景觀注入了新的自由度，以顯著提高設備性能并實現(xiàn)新功能。
在“光：科學與應用”雜志上發(fā)表的一篇新論文中'，來自中國、美國和的一組科學家發(fā)表了一篇綜合評論文章，提供了元波導光學的全景圖。各種亞波長超結構波導的最新進展被系統(tǒng)地編目，包括一大類光子器件和系統(tǒng)，這些光子器件和系統(tǒng)將超材料和超表面與各種光波導(電介質(zhì)/等離子體/光纖)結合起來。全面總結了具有顯式設計方法(包括正向和反向設計教程)和元波導的代表性應用的簡要物理基礎。作者強調(diào)“通過提供通用的高效耦合接口，將元光學概念與波導技術相結合，如何將光子集成電路推向新的高度，
圖1簡要介紹了元波導家族的生態(tài)。過多的
應用在這個靈活的操場上進行原型設計，包括，例如，超表面圖案介電波導、前向設計的超材料波導、超表面或超材料混合光纖、超結構輔助等離子體波導和逆向設計的超材料波導，以命名一個很少。
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