近日，纳米光子学研究院包燕军教授及其合作者李宝军教授、新加坡国立大学仇成伟教授等在超构表面光场调控研究中取得重要进展，突破现有超构表面设计方法限制，构造出具有6个自由度上限琼斯矩阵的单层超构表面。相关成果发表在国际著名的综合性学术期刊 Science Advances（SCI影响因子14.136）（Sci. Adv. 2021, 7, eabh0365）。
琼斯矩阵通常用于描述光学器件对光的振幅、相位、偏振的调控能力，包含4个分量，8个自由度。能调控的自由度越多，意味着对光场的调控能力越强。理论上，对于单层超构表面结构，由于平面对称性，其对应的琼斯矩阵包含的自由度最多也只能达到6个。实际上，目前国际上关于单层超构表面结构的调控都局限于1个或少数自由度，这制约了光场调控能力的提升。针对该问题，包燕军教授等经过长期研究，提出了基于相干像素的超构表面设计新方法，突破了现有超构表面设计方法的限制，构造出具有6个自由度上限的琼斯矩阵单层超构表面，为微纳尺度复杂光场调控、新型光学器件设计、多彩色全息图像构建以及多功能器件集成等奠定了基础。
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https://advances.sciencemag.org/content/7/25/eabh0365
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