清华联合团队取得拓扑光学新突破！_知识

清华联合团队取得拓扑光学新突破！

创始人

2025-03-24 09:46:15

近日，清华大学深圳国际研究生院副教授宋清华、研究员李勃，清华大学材料学院教授、中国工程院院士周济与合作者首次提出一种实动量拓扑光子晶体的概念，揭示了无序中稳定拓扑的形成机制，并实现了光子晶体的有效信息编码。

实—动量空间拓扑光子晶体效果示意图

在连续域束缚态（BIC）中引入有效的无序信息而不破坏BIC的拓扑特性是拓扑光学领域中的一个重要挑战。为了解决这一问题，宋清华团队联合新加坡国立大学教授仇成伟、洛桑联邦理工大学教授罗曼·弗勒里（Romain Fleury）首次提出了一种实动量拓扑光子晶体的概念，该研究提出了无序辅助的实动量拓扑光子晶体，为拓扑光学领域的应用开辟了新的方向。这一创新性研究，有望推动光子芯片等微纳光学器件的发展，并可应用于高稳定性高容量的光通信技术、高维量子纠缠技术、生物粒子的精细光学操控等多个领域。

具有对结构微扰免疫的拓扑共振模式。其电场分布在结构中心呈现一个奇点，相位分布具有非平庸拓扑荷，不受结构微扰的影响

BIC处实现波前调控。通过几何相位编码形成的全息图具有宽带特性（上），而由BIC拓扑产生的涡旋光具有窄带特性

相关研究成果以“无序辅助的实动量拓扑光子晶体”为题在线发表于《自然》（Nature）杂志。宋清华、仇成伟、罗曼·弗勒里为论文通讯作者，深圳国际研究生院科研助理秦昊烨（现为洛桑联邦理工大学博士生）为论文第一作者，深圳国际研究生院2022级博士生苏增平和洛桑联邦理工大学博士后张哲为论文共同第一作者。

《自然》（Nature）网站论文截图

本文来源｜中国教育报2025年3月24日01版，原标题《清华联合团队取得拓扑光学新突破有望推动光子芯片等微纳光学器件发展》

本文作者｜中国教育报记者董鲁皖龙

图片来源｜清华大学微信

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