《光电子进展》上的一篇文章讨论了完全基可重编程编码超表面，用于在任意偏振状态下生成动态控制的全息图。

本文提出一种基于完全基可重编程编码超表面的动态控制全息器件，利用入射电磁波的正交圆偏振分量作为完整的基态，可以调制和检测任意偏振的入射电磁波下的全息图像。

该元器件具有响应速度快、集成简单、实用性强等优点，在超大容量信息存储、动态全息显示与检测、多功能电磁信息处理等方面具有巨大的应用潜力。

数字化、可重编程编码超表面概念最早被提出，采用二进制编码来量化物理参数(例如幅度、相位、偏振等)，与参数连续变化的超表面相比，在简化电磁波设计的同时，为实时控制复杂的电磁操作奠定了良好的基础。

在众多利用可重编程编码超表面进行波前整形的研究中，最引人注目的应用无疑是可重编程超全息图，按需记录、存储和调用目标图像，满足了光电系统小型化、集成化、可调性的迫切需求，在信息加密到智能检测等领域具有巨大的潜力。

利用双折射特性的可重编程编码超表面易于实现正交线偏振态下多个物理参数的独立控制，进而实现不同模式下的高质量动态成像与探测，但双折射可重编程编码超表面一般需要较多有源元件且工作带宽相对较窄，不利于制备产品的实际应用。

自旋可重编程编码超表面具有较高的衍射效率和较宽的工作带宽，可以利用外界激励重构正交圆偏振基下的电磁特性，为在微波频段实现简易动态全息调制、显示与检测等具有加密性、便捷性、大容量等特点，提供了新的思路。

本文作者提出了一种基于完全基可重编程编码超表面的动态控制全息装置，其中入射电磁波的正交圆偏振分量被用作一组完全基态，根据电磁场的矢量合成与分解理论，任意偏振态的入射电磁波都可以等效为这组完全基态的线性和。

本研究通过嵌入两个对称正本征负二极管的伞状金属结构，实现了对同极化反射相位的独立动态调控，同时保持左旋圆极化波和右旋圆极化波的振幅相同，这通过现场可编程门阵列输入的不同电压进行控制。

相应地，结合迭代优化算法计算出的序列，基于这套完整的基进行联合编码与调制，即可生成任意偏振波下的目标全息图像。

在模拟和实验中，他们展示了四种说明性功能，包括具有相同或可变焦距的自旋控制元全息图、共面双偏振像素合成元全息图和庞加莱球上的全偏振检测系统，证明了动态全息图中独立的自旋空间寻址复用能力和强大的任意偏振状态自适应性和高鲁棒性。

此外，整个元设备结构紧凑，带宽宽，可扩展性强。

全基可重编程编码超表面以电压可控有源元件为主导，具有响应速度快、集成简单、实用性强等特点，可进一步与信号调制解调器件联用，实现实像的传输中继，在超大容量信息存储、动态全息显示与检测、多功能电磁信息处理等方面具有巨大的应用潜力。

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