1.一种产生高效光子自旋霍尔效应方法，其特征在于：将线偏振光通过由多个单元结构构成的超表面，使其旋向反转并分别获得一个共轭的几何相位以及获得相同的传播相位，通过几何相位和传播相位的线性组合，实现不同自旋状态光子的纵向聚焦和横向位移，从而对自旋光子进行二维灵活操纵，进而产生高效光子自旋霍尔效应。

2.根据权利要求1所述的产生高效光子自旋霍尔效应方法，其特征在于：所述自旋状态光子的横向位移是，将单元结构的旋转角度从0旋转到π来满足几何相位的相位要求，使超表面阵列沿着垂直于交叉极化波传播的方向，产生0‑2π的连续几何相位梯度；根据广义斯涅尔定律得到圆偏振光入射角与折射角之间的关系：；（1）

式中：是超表面介质材料折射率，是透射光的折射角， 是空气折射率， 是入射光的入射角； 表示沿超表面阵列方向的相位梯度， 为超表面的周期长度，分别对应两束圆偏振光的自旋，是入射光的波长；

在入射光在垂直方向时，透射光的折射角表示为:

；（2）

透射光的折射角 引起横向偏移，横向的空间位移 与光束的传输距离 具有线性关系：；（3）

根据式（2）和式（3），两束圆偏振光得到相反的 ，从而导致横向的空间位移 相反，进而产生自旋相关的位移，表现为横向的一维光子自旋霍尔效应。

3.根据权利要求2所述的产生高效光子自旋霍尔效应方法，其特征在于：所述自旋状态光子的纵向聚焦是，单元结构在正交线性偏振上独立地传递不同的相位，用传统线性双折射波片的琼斯矩阵来描述:；（4）

式中，为单元结构相对于x方向的旋转角度，为旋转矩阵，并表示单元结构沿x和y方向施加的特征相移， 为入射x偏振光后产生的传播相位， 为入射y偏振光后产生的传播相位；

在超表面施加独立和任意的相位剖面，基于以下数学关系，约束为方程(4)形式的琼斯矩

阵表示为:

；（5）

其中， 和 为对应的相位轮廓，*表示复共轭；正交琼斯矢量 和表示两个圆偏振态，保证了每个单元结构可以表示为一个线性双折射波片；

定义目标相移为 和目标偏振状态后，由方程(5)确定不同偏振态的光对应的琼斯矩阵T，期望的相剖面和单元结构的特性满足如下:；（6）

式中，L表示左圆偏振光，R表示右圆偏振光；

根据式(6)得到单元结构的理论相移 和旋转角度 ；所需要的相剖面 由和 联合计算；理论相移 对应传播相位，旋转角度 对应于几何相位，以此通过传播相位实现不同自旋状态光子的纵向聚焦。

4.根据权利要求3所述的产生高效光子自旋霍尔效应方法，其特征在于：所述对自旋光子进行二维灵活操纵按如下方程组公式进行：；

式中，(x,y)为各单元结构的笛卡尔坐标，为设计波长， 为z方向的焦距，为x方向的周期常数；

方程组公式中第一项控制不同自旋光子的纵向聚焦，第二项产生横向自旋相关的分裂，并在x方向上产生自旋相关的动量转移；根据动量空间与实空间的映射关系，实空间在z轴传播方向上的位移由 决定。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的产生高效光子自旋霍尔效应方法，其特征在于：所述单元结构是由嵌入在SiO2基底上的Si3N4纳米棒组成的电介质超表面；所述Si3N4纳米棒的高度H为600nm，长度L和宽度W均在50‑150nm范围内；所述SiO2基底的周期P为200nm。