光電所微細加工光學技術(shù)國家重點實驗室近期在《先進功能材料》上發(fā)表封面學術(shù)論文，首次報道了利用單層全介質(zhì)超表面同時實現(xiàn)手性響應和任意波前調(diào)控，解決了傳統(tǒng)手性檢測系統(tǒng)由于體積龐大笨重而無法微型化、集成化的難題，為手性材料及多功能材料的研究提供了全新的思路。
大多數(shù)生物必需的營養(yǎng)素，例如氨基酸和葡萄糖等, 其分子結(jié)構(gòu)具有固有的手性特征。通過結(jié)構(gòu)的手性光學響應，可檢測這些分子的濃度。然而, 傳統(tǒng)的手性檢測技術(shù)需要復雜的光學系統(tǒng)，其體積龐大，很難實現(xiàn)微型化和集成化，同時也大幅度降低了效率和成像質(zhì)量。光電所研究團隊在國際上首次提出了一種基于非對稱光子自旋軌道相互作用的新型全介質(zhì)超表面，其制造工藝簡單、手性響應強，且能夠通過入射方向控制透過的圓偏振光的旋向并同時實現(xiàn)波前調(diào)控。這些特性可大大減小應用于手性成像、手性光譜學、光通信等領域的光學系統(tǒng)的體積、重量、成本和能量損失。例如，在手性成像系統(tǒng)中，提出的單層超表面即可實現(xiàn)手性探測，而傳統(tǒng)方法需要數(shù)片線偏振片、玻片、透鏡才能同時實現(xiàn)圓偏振濾波和成像。
該成果發(fā)表在《先進功能材料》（Adv Funct Mater 2017，27，1770280），并被選為當期封面文章。該研究項目得到了國家973計劃、國家自然科學基金支持。
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201770280/full
當期封面
實驗測試結(jié)果