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光偏振信息的探測在光學(xué)成像、全息攝影、橢圓光度測量、光譜學(xué)和量子通信等領(lǐng)域至關(guān)重要。光的偏振信息在經(jīng)典電磁學(xué)中，可由斯托克斯參數(shù)和龐加萊球表述。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體光電探測器只能實現(xiàn)對光強度的探測，而偏振探測則需要引入偏振片、波片等光學(xué)元件，這些傳統(tǒng)光學(xué)元件的引入一定程度上降低了偏振探測系統(tǒng)的集成度。

通過合理的材料和光子學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，已經(jīng)可以實現(xiàn)針對圓偏光或線偏光的偏振探測器。例如，利用光學(xué)超表面、手性結(jié)構(gòu)的有機半導(dǎo)體分子和具有自旋-軌道耦合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)對圓偏光的探測。利用折射率各向異性的材料或結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)線偏光的探測。而基于單個器件實現(xiàn)對斯托克斯參數(shù)的探測，則需要結(jié)合材料分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計，如果可能，將推動多功能光電探測器件的小型化和集成化。鑒于此，我們開發(fā)了毛細(xì)液橋誘導(dǎo)的液相加工方法，成功制備了結(jié)晶取向單一的手性二維鈣鈦礦單晶納米線陣列器件，得到具有高性能的斯托克斯光電探測器，實現(xiàn)了任意偏振光的探測。我們利用分子尺度和納米尺度的協(xié)同，在分子尺度上引入對圓偏光響應(yīng)的手性胺分子，在納米尺度上利用納米線對線偏光的各向異性吸收，從而將圓偏和線偏的探測能力集成于同一器件。