山东师大在先进光学调控方面取得进展
该方法为构建多功能光学设备提供了一个新的框架。通过将 CROW 物理场集成到超表面设计中，该团队展示了如何扩展用于在极小尺度上控制光的可用工具范围。
 超表面这种能够弯曲、聚焦或滤波的超薄结构，正在重塑科学家对光学技术的认知。这类人工工程材料能实现对光行为的精确调控，但许多传统设计受困于低效难题——它们通常依赖单个纳米结构内的局域共振，往往伴随能量泄漏或广角性能衰退，这些缺陷限制了其在传感、非线性光学和量子技术领域的应用。 当前日益兴起的研究转向非局域超表面，通过多单元相互作用产生集体光学效应。这种集体行为能更高效地捕获光线，产生更锐利的共振峰和更强的光物相互作用。该领域最具前景的方向之一是光子平带的开发，其共振特性在宽视角范围内保持稳定；另一方向是构建手性响应，使器件能区分左旋与右旋圆偏振光。然而迄今为止，如何在单一平台上高效实现平带与手性行为仍是重大挑战。 山东师范大学与澳大利亚国立大学的科学家在《先进光子学》发表的研究中取得了突破。他们创新性地将耦合谐振光波导（CROW） 原理与各向异性平面结构相结合，设计出新型超表面。通过弱连接的光波导阵列与故意打破对称性的设计，在保持超高品质因数的同时实现了广角光子平带。波导间精确调控的横向耦合使光速降至近零群速度，显著增强了光物相互作用并确保不同入射角下的稳定共振。  各向异性超表面与原始 CROW 概念之间的联系。 研究团队进一步通过调控超表面面内对称性，演示了对线性偏振光响应的单向/双向平带，以及仅对特定圆偏振“手性”响应的手性平带。经仿真与实验双重验证，该成果首次实现了高品质因数平带与手性效应在单一超表面的共存。这项研究为构建多功能光学器件提供了新范式，通过将波导物理融入超表面设计，拓展了微尺度光控技术工具箱，有望为量子光学、先进传感、通信及紧凑型平面光学技术开辟新路径。 相关链接：https://dx.doi.org/10.1117/1.ap.7.5.056008 |
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