5月28日，我校物理系张岩教授为唯一通讯作者的研究论文在卓越行动计划高起点新刊《光电科学》（Opto-Electronic Science）上发表，并被选为封面文章，题为《利用三层超表面生成沿任意空间轨迹具有偏振变化的结构光束》（Generation of structured light beams with polarization variation along arbitrary spatial trajectories using tri-layer metasurfaces）。该论文首次生成了沿任意空间轨迹偏振连续变化的结构光束。该方法可以在三维空间中实现对光束的传输轨迹和纵向偏振态的任意调制，为创建定制化空间结构光束开辟了新的可能性。

结构光束是指在空间和时间上“定制”的光场，其振幅、相位和偏振态在空间和时间上有着特殊的分布。偏振态在结构光束中扮演着重要角色，除了对单个横向平面上的偏振操纵之外，沿着传播方向控制纵向结构光束的偏振也是一个重要的维度。然而，现有的研究主要集中在沿光轴方向调控光束的偏振。这大大限制了纵向结构光束的偏振在空间维度上的自由度。张岩教授团队开发了一种新的空间结构光束，其偏振可以沿着任意空间传输轨迹不断变化。为了实现这种定制化空间结构光束，该工作首先在输入平面上设计了相位调制函数（由一系列具有移动圆心的扩展圆环组成）。其次，通过控制移动圆环对应的正交偏振光束分量的振幅和相位差，可以实现预定传输轨迹上各点的偏振控制。这种具有纵向偏振变化的任意轨迹结构光束，为连续调节非轴向传输的空间结构光束的特性提供了一种实用方法，并为创建定制化空间结构光束开辟了新的可能性。该技术在光学加密、粒子操纵和生物医学成像方面具有潜在用途。

该工作得到了国家自然科学基金项目(项目号12074094和121774271)的支持。论文的合作者还包括中科院微电子所的赵欢、上光所的郭劲英、首都师大物理系的王新柯教授、哈工大的田浩教授。依托于"超材料与器件北京市重点实验室"和“太赫兹光电子学教育部重点实验室”，张岩教授团队在太赫兹超表面器件、太赫兹成像技术等方面取得了一系列高水平科研成果，在《光电进展》（Opto-Electronic Advances）《先进光学材料》（Advanced Optical Materials）等高影响力国际期刊上发表多篇学术论文，受到了国内外同行的广泛关注。

近年来，物理系在学科与专业建设、人才培养方面开展了大量工作，并取得成效。今后物理系将围绕首都师范大学学科建设目标和任务，加强物理学特色学科建设，注重学科交叉融合，强化优秀青年人才队伍培养，为提高我校整体科研水平及国际学术影响力继续努力。

论文信息：https://doi.org/10.29026/oes.2024.230052