Stainless steel is a basic raw material used in many industries. It can be customized by generating laser-induced periodic surface structure (LIPSS) as subwavelength gratings. Here, we present the capabilities of an LIPSS on stainless steel to modify the polarization state of the reflected radiation at the IR band. These structures have been modeled using the finite element method and fabricated by femtosecond laser processing. The Stokes parameters have been obtained experimentally and a model for the shape has been used to fit the simulated Stokes values to the experimental data. The birefringence of the LIPSS is analyzed to explain how they modify the polarization state of the incoming light. We find the geometry of the subwavelength grating that makes it work as an optical retarder that transforms a linearly polarized light into a circularly polarized wave. In addition, the geometrical parameters of the LIPSS are tuned to selectively absorb one of the components of the incoming light, becoming a linear axial polarizer. Appropriately selecting the geometrical parameters and orientation of the fabricated LIPSS makes it possible to obtain an arbitrary pure polarization state when illuminated by a pure linearly polarized state oriented at an azimuth of 45°. The overall reflectance of these transformations reaches values close to 60% with respect to the incident intensity, which is the same reflectivity obtained for non-nanostructured stainless steel flat surfaces.

中文翻译：

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在不锈钢上使用定制的亚波长激光诱导周期性表面结构进行偏振转换

不锈钢是许多工业中使用的基本原材料。它可以通过生成激光诱导的周期性表面结构 (LIPSS) 作为亚波长光栅来定制。在这里，我们展示了不锈钢上的 LIPSS 能够修改 IR 波段反射辐射的偏振态。这些结构已使用有限元方法建模并通过飞秒激光加工制造。Stokes 参数已通过实验获得，并且已使用形状模型将模拟的 Stokes 值拟合到实验数据。分析 LIPSS 的双折射以解释它们如何改变入射光的偏振态。我们发现亚波长光栅的几何结构使其可以作为光学延迟器，将线偏振光转换为圆偏振波。此外，调整 LIPSS 的几何参数以选择性地吸收入射光的一种成分，成为线性轴向偏振器。适当地选择了制造的嘴唇的几何参数和方向，当用以45°的方位为方位的纯线性极化状态照亮时，可以获得任意纯极化状态。这些变换的总反射率相对于入射强度达到接近 60% 的值，这与非纳米结构不锈钢平面获得的反射率相同。调整 LIPSS 的几何参数以选择性地吸收入射光的一种成分，成为线性轴向偏振器。适当地选择了制造的嘴唇的几何参数和方向，当用以45°的方位为方位的纯线性极化状态照亮时，可以获得任意纯极化状态。这些变换的总反射率相对于入射强度达到接近 60% 的值，这与非纳米结构不锈钢平面获得的反射率相同。调整 LIPSS 的几何参数以选择性地吸收入射光的一种成分，成为线性轴向偏振器。适当地选择了制造的嘴唇的几何参数和方向，当用以45°的方位为方位的纯线性极化状态照亮时，可以获得任意纯极化状态。这些变换的总反射率相对于入射强度达到接近 60% 的值，这与非纳米结构不锈钢平面获得的反射率相同。适当地选择了制造的嘴唇的几何参数和方向，当用以45°的方位为方位的纯线性极化状态照亮时，可以获得任意纯极化状态。这些变换的总反射率相对于入射强度达到接近 60% 的值，这与非纳米结构不锈钢平面获得的反射率相同。适当地选择了制造的嘴唇的几何参数和方向，当用以45°的方位为方位的纯线性极化状态照亮时，可以获得任意纯极化状态。这些变换的总反射率相对于入射强度达到接近 60% 的值，这与非纳米结构不锈钢平面获得的反射率相同。