Metasurface holography has the advantage of realizing complex wavefront modulation by thin layers together with the progressive technique of computer-generated holographic imaging. Despite the well-known light parameters, such as amplitude, phase, polarization, and frequency, the orbital angular momentum (OAM) of a beam can be regarded as another degree of freedom. Here, we propose and demonstrate orbital angular momentum multiplexing at different polarization channels using a birefringent metasurface for holographic encryption. The OAM selective holographic information can only be reconstructed with the exact topological charge and a specific polarization state. By using an incident beam with different topological charges as erasers, we mimic a super-resolution case for the reconstructed image, in analogy to the well-known STED technique in microscopy. The combination of multiple polarization channels together with the orbital angular momentum selectivity provides a higher security level for holographic encryption. Such a technique can be applied for beam shaping, optical camouflage, data storage, and dynamic displays.

An effective way for broadband holographic multiplexing based on geometric metasurfaces is demonstrated by the integration of several recording channels into a single device. Each image can be individually addressed with a unique set of parameters, such as circular polarization, position, and angle. Such a technique paves the way for a wide range of applications related to optical patterning, encryption, and information processing.

Abstract Quasicrystal has attracted lots of attention since its discovery because of the mathematically non-periodic arrangement and physically unique diffraction patterns. By combining the quasi-periodic features of quasicrystal and the special rotational symmetry with metasurface, many novel phenomena and applications are proposed such as optical spin-Hall effect, non-linear far-field radiation control, and broadband polarization conversion. However, the additional functions and effects brought by phase and amplitude modulation on quasicrystal arrangement still lack research. Here, we design and fabricate a dielectric quasicrystal metasurface which can simultaneously reconstruct holographic images and exhibit diffraction patterns by assembling the nanostructures in a quasi-periodic array. Most importantly, we combine the global arrangement of metasurfaces with the local responses (phase and amplitude) of meta-atoms for achieving the dual functionality. Furthermore, we also suppress the zero diffraction order in the far-field based on the quasi-momentum matching rule. The proposed method has great mathematical importance and explores new possibilities for multifunctional meta-devices for holographic display, optical switching and anti-counterfeiting.

Schematic diagram of the toxicity mechanism of PS MPs as Pb 2+ carriers against planarians.

Adsorption processes were widely used in the recovery of lithium from salt lakes. Fixed-bed continuous flow reactors were mainly used in adsorption due to their simple structure and stable reaction. 3D printing, due to its ability to greatly reduce the packing and fixed-bed reactor design cycle and cost, was gradually becoming as one of the key technologies for intelligent manufacturing of fixed beds. This work utilizes the advantages of digital preparation by 3D printing to address the low elution efficiency and adsorption capacity of titanium-based lithium-ion sieves (Ti-LIS) in fixed-bed lithium recovery. 3D printed fixed bed packing with high adsorption capacity were prepared using an in-situ growth strategy, acidic gel and reactor design were utilized to achieve efficient elution of Ti-LIS. The dynamic adsorption showed that the adsorption capacity of 3D printed fixed bed packing could reach 16 mg·g−1 and the elution efficiency can be increased from 78 % to 95 % with the same amount of acid.

For the first time, a cascaded diamond Raman vortex laser directly emitting within the cavity has been reported. Employing a two-mirror structured diamond Raman oscillator pumped by a 1064 nm Gaussian laser, first- and second-order Raman transitions yielded outputs at 1240 and 1485 nm, respectively. By incorporating the off-axis rotation of cavity mirrors, both wavelength bands produced spatially symmetrical distributions of Hermite–Gaussian (HG) and Laguerre–Gaussian (LG) vortex beams. The achieved maximum output powers for the first and second Stokes vortex lasers were 42 and 22 W, respectively, corresponding to conversion efficiencies of 15.3% and 5.8%. Benefiting from diamond's exceptional thermal properties, no saturation or decline in the Raman vortex output power was observed within the experimental pump power range. The straightforward off-axis adjustment methodology introduced into a diamond Raman cavity with superior optical and thermal characteristics enables direct dual-wavelength vortex emission, validating diamond Raman oscillators as an effective means of expanding the wavelength of the vortex laser. This breakthrough holds significant implications for expanding the working wavelengths and output powers of vortex beams.