近期，校区理学院李岩教授团队在复杂结构光场多维调控及其信息应用研究中取得重要进展,相关研究成果分别以《基于多焦点合成方法的空变偏振结构光场的多维信息加密》（Multi-focus Synthesis of Space-Variant Polarized Structured Light Beams for Multidimensional Optical Information Encryption）和《利用超构表面实现嵌入光学瓶的可调谐亚波长光学斯格明子》（Tunable Subwavelength Optical Skyrmions Embedded in Bottle Beams via Metasurfaces）为题，发表在光学领域顶级期刊《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）。

结构光场是指对光的振幅、相位、偏振和空间分布等自由度进行人工设计所形成的复杂光场。与传统均匀光场相比，结构光场能够利用空间模式、偏振态及拓扑荷数等维度承载和调控信息，在光通信、光存储、全息显示、光学加密和量子信息等领域具有重要应用价值。

然而，复杂结构光场的产生与应用面临两方面挑战：一方面，传统涡旋光场及轨道角动量全息系统主要利用拓扑相位或拓扑荷数进行调控和编码，尚未充分发挥偏振、振幅和空间形貌等多维自由度的协同作用。另一方面，亚波长拓扑光场通常依赖近场效应或复杂光学系统，难以同时实现远场传输、微纳尺度局域化和器件集成。

如何在更小空间尺度上构建拓扑光场，并进一步实现多维、动态和可编程的光场调控，是复杂结构光研究由基础物理走向信息应用的关键问题。团队围绕光场空间形貌、振幅、相位、偏振及拓扑特性等自由度开展系统研究，先后在空间变偏振涡旋光场的信息加密应用和亚波长拓扑光场的精细构建方面取得突破。通过多焦点合成及相位-振幅-偏振联合调制，实现了空间变偏振涡旋结构光场的灵活构建，并进一步建立具有动态偏振切换功能的轨道角动量全息加密系统。在此基础上，团队将多自由度协同调控思想进一步拓展至微纳尺度，利用自旋复用全介质超构表面与光学超振荡机制，在三维光学瓶暗焦点处实现了可调谐亚波长光学斯格明子。

具有偏振切换功能的OAM全息加密系统

超构表面电镜图及生成的亚波长光学斯格明子

相关研究形成了从传播型结构光场的信息编码与功能应用，到亚波长拓扑光场精细产生与调控的完整研究路线，在结构光场的多维度、多尺度动态调控及其在光学信息处理、高密度片上量子存储等领域的应用中具有重要的潜在价值。

校区理学院博士研究生刘睿、成楷湘分别为论文第一作者，李岩教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划等项目资助。（刘睿）

文章链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202501944

https://doi.org/10.1002/lpor.71635