High-Efficiency All-Dielectric Metasurfaces for Ultracompact Beam Manipulation in Transmission Mode

Nano Letters

Volumn 15, Issue 9, 2015, Pages 6261-6266

  Shalaev, Mikhail I ^a   Sun, Jingbo ^a   Tsukernik, Alexander ^b   Pandey, Apra ^c   Nikolskiy, Kirill ^d   Litchinitser, Natalia M ^a  

^a State University of New York   (United States)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^c CST of America   (United States)

^d MOSCOW STATE UNIVERSITY   (Russian Federation)

Author keywords

All dielectric metasurface; nanoblocks; orbital angular momentum; singular optics; structured light

Indexed keywords

LIGHT; PLASMONICS; POLARIZATION; SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURE;

METASURFACE; NANOBLOCKS; ORBITAL ANGULAR MOMENTUM; SINGULAR OPTICS; STRUCTURED LIGHT;

EFFICIENCY;

EID: 84941081658     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02926     Document Type: Article

References (43)

1. Zhao, Y.; Liu, X. X.; Alu, A. J. Opt. 2014, 16, 123001 10.1088/2040-8978/16/12/123001
2. Yu, N.; Capasso, F. Nat. Mater. 2014, 13, 139-150 10.1038/nmat3839
3. Lin, D. M.; Fan, P. Y.; Hasman, E.; Brongersma, M. L. Science 2014, 345, 298-302 10.1126/science.1253213
4. Kim, S. W.; Yee, K. J.; Abashin, M.; Pang, L.; Fainman, Y. Opt. Lett. 2015, 40, 2453-2456 10.1364/OL.40.002453
5. Minovich, A. E.; Miroshnichenko, A. E.; Bykov, A. Y.; Murzina, T. V.; Neshev, D. N.; Kivshar, Y. S. Laser Photon. Rev. 2015, 9, 195-213 10.1002/lpor.201400402
6. Wu, C. H.; Arju, N.; Kelp, G.; Fan, J. A.; Dominguez, J.; Gonzales, E.; Tutuc, E.; Brener, I.; Shvets, G. Nat. Commun. 2014, 5, 3892 10.1038/ncomms4892
7. Ni, X. J.; Kildishev, A. V.; Shalaev, V. M. Nat. Commun. 2013, 4, 2807 10.1038/ncomms3807
8. West, P. R.; Stewart, J. L.; Kildishev, A. V.; Shalaev, V. M.; Shkunov, V. V.; Strohkendl, F.; Zakharenkov, Y. A.; Dodds, R. K.; Byren, R. Opt. Express 2014, 22, 26212-26221 10.1364/OE.22.026212
9. Farmahini-Farahani, M.; Cheng, J. R.; Mosallaei, H. J. Opt. Soc. Am. B 2013, 30, 2365-2370 10.1364/JOSAB.30.002365
10. Buchnev, O.; Podoliak, N.; Kaczmarek, M.; Zheludev, N. I.; Fedotov, V. A. Adv. Opt. Mater. 2015, 3, 674-679 10.1002/adom.201400494
11. Li, G. X.; Kang, M.; Chen, S. M.; Zhang, S.; Pun, E. Y. B.; Cheah, K. W.; Li, J. S. Nano Lett. 2013, 13, 4148-4151 10.1021/nl401734r
12. Sun, S. L.; Yang, K. Y.; Wang, C. M.; Juan, T. K.; Chen, W. T.; Liao, C. Y.; He, Q.; Xiao, S. Y.; Kung, W. T.; Guo, G. Y.; Zhou, L.; Tsai, D. P. Nano Lett. 2012, 12, 6223-6229 10.1021/nl3032668
13. Sautter, J.; Staude, I.; Decker, M.; Rusak, E.; Neshev, D. N.; Brener, I.; Kivshar, Y. S. ACS Nano 2015, 9, 4308-4315 10.1021/acsnano.5b00723
14. Bohn, B. J.; Schnell, M.; Kats, M. A.; Aieta, F.; Hillenbrand, R.; Capasso, F. Nano Lett. 2015, 15, 3851-3858 10.1021/acs.nanolett.5b00692
15. Genevet, P.; Capasso, F. Rep. Prog. Phys. 2015, 78, 024401 10.1088/0034-4885/78/2/024401
16. Kildishev, A. V.; Boltasseva, A.; Shalaev, V. M. Science 2013, 339, 1232009 10.1126/science.1232009
17. Bomzon, Z.; Biener, G.; Kleiner, V.; Hasman, E. Opt. Lett. 2002, 27, 1141-1143 10.1364/OL.27.001141
18. Pfeiffer, C.; Emani, N. K.; Shaltout, A. M.; Boltasseva, A.; Shalaev, V. M.; Grbic, A. Nano Lett. 2014, 14, 2491-2497 10.1021/nl5001746
19. Holloway, C. L.; Kuester, E. F.; Gordon, J. A.; OHara, J.; Booth, J.; Smith, D. R. IEEE Antennas Propag. Mag. 2012, 54, 10-35 10.1109/MAP.2012.6230714
20. Bomzon, Z.; Kleiner, V.; Hasman, E. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1587-1589 10.1063/1.1401091
21. Bomzon, Z.; Kleiner, V.; Hasman, E. Opt. Lett. 2001, 26, 1424-1426 10.1364/OL.26.001424
22. Yin, X. B.; Ye, Z. L.; Rho, J.; Wang, Y.; Zhang, X. Science 2013, 339, 1405-1407 10.1126/science.1231758
23. Karimi, E.; Schulz, S. A.; De Leon, I.; Qassim, H.; Upham, J.; Boyd, R. W. Light: Sci. Appl. 2014, 3, e167 10.1038/lsa.2014.48
24. Bouchard, F.; De Leon, I.; Schulz, S. A.; Upham, J.; Karimi, E.; Boyd, R. W. Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 101905 10.1063/1.4895620
25. Yi, X. N.; Ling, X. H.; Zhang, Z. Y.; Li, Y.; Zhou, X. X.; Liu, Y. C.; Chen, S. Z.; Luo, H. L.; Wen, S. C. Opt. Express 2014, 22, 17207-17215 10.1364/OE.22.017207
26. Staude, I.; Miroshnichenko, A. E.; Decker, M.; Fofang, N. T.; Liu, S.; Gonzales, E.; Dominguez, J.; Luk, T. S.; Neshev, D. N.; Brener, I.; Kivshar, Y. ACS Nano 2013, 7, 7824-7832 10.1021/nn402736f
27. Cheng, J. R.; Ansari-Oghol-Beig, D.; Mosallaei, H. Opt. Lett. 2014, 39, 6285-6288 10.1364/OL.39.006285
28. Yang, Y. M.; Wang, W. Y.; Moitra, P.; Kravchenko, II; Briggs, D. P.; Valentine, J. Nano Lett. 2014, 14, 1394-1399 10.1021/nl4044482
29. Fu, Y. H.; Kuznetsov, A. I.; Miroshnichenko, A. E.; Yu, Y. F.; Lukyanchuk, B. Nat. Commun. 2013, 4, 1527 10.1038/ncomms2538
30. Person, S.; Jain, M.; Lapin, Z.; Saenz, J. J.; Wicks, G.; Novotny, L. Nano Lett. 2013, 13, 1806-1809 10.1021/nl4005018
31. Geffrin, J. M.; Garcia-Camara, B.; Gomez-Medina, R.; Albella, P.; Froufe-Perez, L. S.; Eyraud, C.; Litman, A.; Vaillon, R.; Gonzalez, F.; Nieto-Vesperinas, M.; Saenz, J. J.; Moreno, F. Nat. Commun. 2012, 3, 1171 10.1038/ncomms2167
32. Pfeiffer, C.; Grbic, A. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 197401 10.1103/PhysRevLett.110.197401
33. Neuner, B., III; Wu, C.; Ten Eyck, G.; Sinclair, M.; Brener, I.; Shvets, G. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 211111 10.1063/1.4808086
34. Yu, Y. F.; Zhu, A. Y.; Paniagua-Domlnguez, R.; Fu, Y. H.; Lukyanchuk, B.; Kuznetsov, A. I. Laser Photonics Rev. 2015, 9, 412-418 10.1002/lpor.201500041
35. Chong, K. E.; Staude, I.; James, A.; Dominguez, J.; Liu, S.; Campione, S.; Subramania, G. S.; Luk, T. S.; Decker, M.; Neshev, D. N.; Brener, I.; Kivshar, Y. S. Nano Lett. 2015, 15, 5369-5374 10.1021/acs.nanolett.5b01752
36. Decker, M.; Staude, I.; Falkner, M.; Dominguez, J.; Neshev, D. N.; Brener, I.; Pertsch, T.; Kivshar, Y. S. Adv. Opt. Mater. 2015, 3, 813-820 10.1002/adom.201400584
37. Papakostas, A.; Potts, A.; Bagnall, D. M.; Prosvirnin, S. L.; Coles, H. J.; Zheludev, N. I. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 107404 10.1103/PhysRevLett.90.107404
38. Yu, N. F.; Genevet, P.; Kats, M. A.; Aieta, F.; Tetienne, J. P.; Capasso, F.; Gaburro, Z. Science 2011, 334, 333-337 10.1126/science.1210713
39. Van de Groep, J.; Polman, A. Opt. Express 2013, 21, 26285-26302 10.1364/OE.21.026285
40. Evlyukhin, A. B.; Eriksen, R. L.; Cheng, W.; Beermann, J.; Reinhardt, C.; Petrov, A.; Prorok, S.; Eich, M.; Chichkov, B. N.; Bozhevolnyi, S. I. Sci. Rep. 2014, 4, 4126 10.1038/srep04126
41. Larouche, S.; Smith, D. R. Opt. Lett. 2012, 37, 2391-2393 10.1364/OL.37.002391
42. Wang, J.; Yang, J. Y.; Fazal, I. M.; Ahmed, N.; Yan, Y.; Huang, H.; Ren, Y. X.; Yue, Y.; Dolinar, S.; Tur, M.; Willner, A. E. Nat. Photonics 2012, 6, 488-496 10.1038/nphoton.2012.138
43. Willner, A. E.; Wang, J.; Huang, H. Science 2012, 337, 655-656 10.1126/science.1225460