Die neuesten Fortschritte in der Technologie integrierter photonischer Bauelemente erfüllen vollständig die Marktanforderungen an kompakte, effiziente optoelektronische Systeme und fördern gleichzeitig die Entwicklung der optischen Metaflächen-Technologie. Insbesondere ermöglicht die Integration von vertikal emittierenden Oberflächenlasern (VCSEL) mit Metaflächen die Erzeugung von Vektorstrahlen mit spezifischer Wellenfront, was die Funktionalität und Flexibilität optoelektronischer Systeme erheblich verbessert. In dieser Arbeit wurde eine Metafläche auf Basis eines Si₃N₄-Nanoantennenarrays für einen 850-nm-VCSEL entworfen. Durch die Steuerung der Strukturparameter der Nanoantennen wurde eine Phasenabdeckung von über 2<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mi mathvariant="normal">π</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/82E599C0-0906-4f67-9581-2E0D9CF575F6-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/82E599C0-0906-4f67-9581-2E0D9CF575F6-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> erreicht. Mit Hilfe von Wirbelphasenplatten erster und zweiter Ordnung wurden erfolgreich Wirbelstrahlen verschiedener Ordnungen erzeugt. Dieses Ergebnis bietet neue Ideen für die Technologie zur Steuerung des Lichtfeldes von VCSELs mittels optischer Metaflächen.

Metafläche;Wirbelstrahl;vertikal abstrahlender Laser;integriertes photonisches Bauelement