【理學?學術報告】微納器件光場調控：從角動量到宇稱、拓撲態(tài)

報告摘要：光場具有非常豐富的調控自由度，如：相位、振幅、偏振、角動量、頻率/波長等，如何調控這些自由度是實現各種光子器件的關鍵技術。偏振態(tài)是光場的一個重要調控自由度，已經在光子學的各個學科中得到廣泛利用。一般具有均勻偏振態(tài)分布的稱為標量光場，而另一種空間偏振態(tài)有變化的分布則稱為矢量光場。矢量光場（包括：包括圓柱矢量光束（CVB）、Poincaré光束以及光纖中的矢量HE模式等）因其豐富的偏振特性而具有非常特殊的光與物質相互作用機制，在相關領域得到了廣泛關注，如：光鑷、光學超分辨顯微成像、光通信等。其中，圓柱矢量光束（CVBs）是矢量光場里面非常重要的例子，它是圓柱對稱邊界條件下矢量亥姆霍茲方程的本征解，也可以表示為拉蓋爾-高斯（LG）、厄米特-高斯或貝塞爾-高斯模式的疊加。除了其固有的偏振拓撲結構外，矢量光場還包含著與偶（even）或奇（odd）相關的內在對稱性宇稱自由度，對應于一對簡并的正交模式。然而，目前還未有關于如何調控奇宇稱模式和偶宇稱模式的研究。研究團隊利用對稱排列的具有形狀雙折射的超表面器件首次實現并驗證了矢量模式的奇偶宇稱霍爾效應，并進一步利用模式奇偶宇稱霍爾效應演示了矢量簡并奇偶模式解復用及矢量簡并奇偶模式編碼全息，展示了其在光通信及全息成像領域的潛在應用。另外研究團隊還拓展了新型光場斯格明子、半子等拓撲結構，研究了相關拓撲特性由對稱性驅動的調控機理。這些工作不僅拓展了光場調控的自由度，而且還展示了基于奇偶宇稱及光學拓撲態(tài)的光場調控新手段。

報告時間：3月31日 19：00-21：00

報告地點：主樓451

個人簡介：

謝振威，哈爾濱工業(yè)大學（威海）光信息科學與技術專業(yè)本科（2009）、光學碩士（2011）、本部物理學博士（2015）；分別于深圳大學光學工程博士后流動站及新加坡南洋理工大學做了兩站博士后，于2018年加入深圳大學從事科研至今。目前為微納光電子學研究院副教授，從光學軌道角動量這一新的復用維度出發(fā)，提出了獨特的旋渦光場模式產生、復用/解復用新機理，國際上首次提出矢量光場奇偶宇稱霍爾效應，并拓展了光學拓撲態(tài)布洛赫斯格明子調控新維度。相關成果以第一通訊作者在Nature Communications、Light: Science & Applications、Advanced Photonics、Applied Physics Reviews、ACS Photonics、Laser & Photonics Reviews、Photonics Research、Applied Physics Letter、Optics Letters等國際著名期刊發(fā)表論文30余篇。目前共發(fā)表SCI論文90余篇，Google引用5568次，H-index：37；i10-index：64；9篇（次）論文獲得雜志的TOP Download論文獎，2篇獲得ESI高被引論文，5篇被選為Featured Article或封面，獲得深圳市自然科學二等獎、中國光學十大進展2025應用類提名獎。主持基金委面上項目、青年項目、廣東省面上項目、深圳市海外高層次人才啟動項目等，作為核心成員參與基金委重點項目、科技部重點研發(fā)計劃、廣東省基礎與應用基礎重大項目、深圳市重點項目等；入選全球前2%科學家“2021，2022，2023年度科學影響力排行榜”。