西安光机所在基于超表面的光学微操纵研究中取得进展

近期，西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室在基于超表面的光学微操纵研究中，利用优化设计制备的偏振复用介质超表面（metasurface），实现了对二氧化硅和碳酸钙等微粒的捕获、移动、自旋和环绕等操纵，为基于超表面的多功能光学微操纵奠定了基础。 

图1.基于多功能超表面的光学微操纵示意图 

超表面是由亚波长尺寸的超原子（meta-atom）排列而成的平面阵列，这些超原子的几何结构和空间排列方式可根据目标相位分布而精确设计，能够实现对光场的振幅、相位、偏振态和角动量等参量的灵活调控，在光学成像、光学测量、光通信、光显示、光学微操纵等领域具有重要的应用价值。光学微操纵技术利用光的力学效应，通过对入射光场的空间调制，可以实现对微观粒子的捕获、移动、旋转、输运、分选等丰富灵活的操控，具有非机械接触、低损伤、控制精度高、可精确测量微小位移和作用力等优点，已经成为物理、化学、生物等领域的重要研究工具，相关研究工作于1997年、2001年和2018年三次获得诺贝尔奖。