近日，电子信息工程学院明阳博士以常熟理工学院为署名单位，并以第一作者和合作作者身份在国际材料科学领域著名期刊《Advanced Materials》（中科院SCI期刊分区一区，IF=32.086）上发表论文“Creating Composite Vortex Beams with a Single Geometric Metasurface”和“Multichannel Superposition of Grafted Perfect Vortex Beams”。

光学超表面具有能够灵活设计的微纳结构，可用于光束空间特性的有效操控，同时其准二维的特征为相关应用提供了一个紧凑高效的平台。第一篇论文研究了基于单层等离子超表面产生复合型涡旋光束的方法。复合型涡旋光束具有多个相位奇点，可用于多重光学捕获和操纵等重要应用。此前主要由空间光调制器产生，受大体块、高成本、有限分辨率等因素影响不适用于集成系统。本文设计利用超表面调控多个具有不同拓扑荷的光子角动量态之间的叠加，有效地实现了复合型涡旋光束在小型平台的产生。

第二篇论文研究了通过嫁接多个螺旋相位轮廓产生完美涡旋光束。利用双层超表面实现其在四个通道中的任意叠加，从而导致不对称的奇点分布。继而通过在超表面设计中引入初始相位差，进一步调制叠加光束中奇点的位置，以利于更灵活的光学捕获和操纵应用。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109714

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202203044