Pancharatnam-Berry（PB）超表面由二维平面上取向周期性旋转的各向异性人工纳米原子组成，将能革命性地替代传统的大型光学器件。基于超表面可以实现光的波前控制，涡旋光束产生，全息成像和信息加密等功能。由于超表面上的纳米原子能实现非线性信号，如二次谐波，三次谐波和四波混频信号的响应增强。超表面的运用范围已经从线性响应拓展到非线性响应。

        通过设计PB超表上的人工纳米原子的局部取向，可以同时在多个通道产生不同的偏振状态。研究表明，各极化强度分量之间的干涉相长和相消控制着线性和非线性PB超表面中的偏振转换效率。受此启发，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室Konstantin Dorfman团队在理论上提出PB超表面可以作为非线性光谱探测的光学平台，并在理论上演示了PB超表面远场偏振相关三阶非线性响应的测量和重建。通过选择入射基频波偏振态的适当配置，可以得到六个相互独立的偏振通道。利用所探测到的各个通道的透射光谱，以及它们和各非线性极化分量固定的依赖关系，可以区分和重构出六个非线性极化强度张量。和传统的非线性响应探测技术相比，这里所提出的探测方案可以利用单次的光谱探测实现多个响应分量的区分和重构。这一工作拓展了超表面的光谱探测功能，为之后基于超表面的光谱探测提供了理论参考。相关科研成果发表 Phys. Rev. B 104, 054303(2021)。

图  PB超表面实现多通道传输的示意图(上)； (a)各通道的透射光谱,(b-c) 重构出的各响应分量(下)。