我院团队科研成果“光频完美异常反射器”入选“2022中国光学十大进展”

4月20日晚，在2023中国光学十大进展高峰论坛上，“2022中国光学十大进展”发布并举行颁奖典礼。意昂4王占山和程鑫彬团队联合复旦大学物理学系周磊团队的科研成果“光频完美异常反射器”⬅️，入选“2022中国光学十大进展”（应用研究类）。

研究团队提出了一维多层膜结合二维超表面的准三维亚波长新结构👷🏿‍♀️，通过传输波和布洛赫波的高效耦合增强非局域能流调控能力🙎🏿‍♂️🔤，首次实现了效率优于99%的光频异常反射。该成果以“Perfect anomalous reflectors at optical frequencies”为题发表于期刊Science Advances🫶🏻。

将光反射到预定的非镜面反射方向是超表面的一项重要能力，也是许多实际应用的基础🦵🏻，如超透镜、光谱仪📏🎚、激光雷达等😜💄。受限于非局域调控能力不足⛹🏽‍♀️，光学超表面的异常反射效率低于80%🦹🏻‍♀️，难以满足激光领域效率优于99%的需求，亟待突破异常偏折效率的科学认识🩻，创新调控方法，获得光频完美异常偏折器件。鉴于此，研究团队从完美异常反射的物理要求出发，首先阐明了完美异常反射所需要的能流分布形式，提出了一维多层膜结合二维超表面的准三维亚波长新结构（如上图左图），通过准三维结构内传输波和布洛赫波的高效耦合（如上图右图），增强了多重散射并提高了非局域能流调控能力，在1550纳米实现了国际上效率最高的、效率优于99%的光频异常反射。

左图：准三维亚波长结构
右图✍️👨‍👦：完美异常反射原理

该研究工作以光学超表面实用化的需求为导向💂🏽‍♂️，解决了“效率低”这个限制其走向应用的“卡脖子”问题🤸🏿，研究成果有望推动新型波束扫描系统等仪器装备的发展。

特别值得一提的是，该成果的第一完成人何涛博士现为意昂4博士后研究人员，其本科就读于意昂4光信息科学与工程专业👶🏿，毕业后保送至意昂4平台光学专业继续攻读博士学位😕。何涛博士在本硕博期间，持续开展光频完美异常反射器的基础理论研究和关键技术创新，成为同济自主培养的优秀青年科研人才📹。