近日，中科院光電技術研究所亞波長光學課題組提出了一種新型渦旋光分束方法：通過在亞波長尺度對光波的位相和振幅進行同時調控，實現了高效率、高均勻性的多通道分束器。相關成果發表在德國Wiley雜志社主辦的Advanced Materials Technologies（Vol 2， Issue 2， 1600201）上，并被MaterialsViewChina網站報道。
渦旋光束因其螺旋相位波前以及近乎無限的拓撲荷等特性在光學微操縱、三維光學成像、光通信等方面具有重要應用。與單通道渦旋光束產生器相比，多通道的渦旋光束產生器不僅能夠在信息傳輸與存儲中增強信息安全性與容量，在微粒捕獲中一次性捕獲大量粒子，而且能同時探測不同物體的形貌或運動特征。傳統的多通道渦旋光束產生器件，例如螺旋光柵、空間光調制器（SLM）等相位型的光學元件產生的渦旋光束存在高階衍射干擾、不同通道的能量不均勻，以及元件尺寸過大而不能集成在微納芯片上等問題，令這些器件在應用中存在極大的局限。因此，具有高均勻性、無高階衍射的微型多通道渦旋光分束器在應用光學領域具有重要的意義。
中科院光電技術研究所微細加工與光學技術國家重點實驗室利用亞波長結構實現了一種通道之間光能量均勻分布、無高階衍射影響，尺寸在微納量級的多通道渦旋光束產生器。通過將光波的振幅與位相編碼為單元結構的尺寸與旋轉角，同時實現對光束的振幅與相位調控。該元件厚度約為入射波長的十分之一，產生的渦旋光束不受高階衍射干擾，通道之間的光能量分布均勻。實驗測試表明，對于二階振幅與連續相位調控的多通道產生器，其產生的光束點陣能量不均勻性為0.146，優于純相位調控?；诖嗽硌兄频囊幌盗嘘嚵谢す夥质髟谥须娂瘓F、中科院、航天科工集團的多個任務中得到應用。
相關原理以“Multi-Channel Vortex Beam Generation by Simultaneous Amplitude and Phase Modulation with Two-Dimensional Metamaterial”為題發表在Advanced Materials Technologies (Vol 2， Issue 2， 1600201，DOI：10.1002/admt.201600201)上。