一、团队简介

光信息处理科研团队研究方向主要为光场调控、散斑计量、数字全息等。

团队目前教职工4人，3人具有博士学位，3人为副教授。在2024年取得横向课题两项（1项专利转化、1项服务企业），到账经费11万元。2024年已发表论文两篇（一篇SCI），待发表中国卓越期刊论文一篇，通过快速预审即将获得国家发明专利授权一项。研究生在校人员共6名，其中研三学生1名（送到上海光机所联合培养，已满足毕业要求），研二学生2名，研一学生3名，科研团队已具备雏形，后续将陆续有科研成果产出。

最近，团队在阵列光场的产生取得了一定的研究进展，后续有望进一步研究阵列光场的操控及应用，将会产生一系列的成果。

二、标志性科技成果简介

标志性成果1：Production of high-purity non-diffracting optical vortex arrays with high topological charge[Optics Communications, 570, 130908 (2024)]

以往的研究结果表明，利用对称或准对称的多束光干涉可以产生具有衍射不变特性的光学涡旋阵列。比如六束对称的平面波干涉，可以产生拓扑荷均为+1或-1的具有六边形形状的光学涡旋阵列，六束准对称的平面波干涉，可以同时产生拓扑荷为±1的三角形光学涡旋阵列，八束准对称的平面波干涉，可以同时产生拓扑荷为±1的正方形光学涡旋阵列。目前为止，有关高拓扑荷高纯度无衍射光学涡旋阵列的产生还未有报道。

在这里，我们基于准对称结构，成功地实现了高拓扑荷高纯度的无衍射光学涡旋阵列的产生。通过六束准对称的平面波干涉，获得了拓扑荷为±2的三角形光学涡旋阵列，通过八束准对称的平面波干涉，获得了拓扑荷为±3的正方形光学涡旋阵列。

图1(a)为多光束干涉示意图，图1(b1)、(b2)为六束或八束准对称平面波的横向傅里叶分量。六束或八束平面波可以分为相对于xoz平面对称的两组，分别标记为1-m和1′-m'。每组中的三个或四个平面波相对于光轴是均匀分布的。

图1 （a） 六束准对称平面波干涉示意图；（b1）、（b2）六束或八束准对称平面波的横向傅里叶分量。六束或八束平面波可以分为两组对称平面波。

当图2(a)中的， 相邻平面波的初始相位相差为π时，六束准对称的平面波干涉可以产生具有衍射不变特性的拓扑荷为±2的三角形光学涡旋阵列，相邻的三角形光学涡旋具有相反的拓扑荷。图2(b)、(c)中的红色等边六边形为阵列光场的最小单元，在这一单元里，有三个拓扑荷为+2的光学涡旋，有三个拓扑荷为-2的光学涡旋，具有相同拓扑荷的三个光学涡旋电荷的相位差为±2π/3。图3为单个三角形高拓扑荷光学涡旋的强度分布及相位分布。

图2 （a） 六束准对称平面波的横向傅里叶分量的排布及相对初始相位；（b）、（c）六束准对称平面波干涉形成的三角形高拓扑荷光学涡旋阵列的强度分布及相位分布。

图3 （a）、（b）为单个三角形高拓扑荷光学涡旋的强度分布及相位分布。

当八束准对称平面波的初始相位满足图4(a)中所示，以及时，八束准对称的平面波干涉可以产生具有衍射不变特性的拓扑荷为±3的正方形光学涡旋阵列，相邻的正方形光学涡旋具有相反的拓扑荷。图2(b)、(c)中的红色正方形为阵列光场的最小单元，沿对角线相邻的正方形光学涡旋具有相同拓扑荷，且具有π的相位差。图5为单个正方形高拓扑荷光学涡旋的强度分布及相位分布。

图4 （a） 八束准对称平面波的横向傅里叶分量的排布及相对初始相位；（b）、（c）八束准对称平面波干涉形成的正方形高拓扑荷光学涡旋阵列的强度分布及相位分布。

图5 （a）、（b）为单个正方形高拓扑荷光学涡旋的强度分布及相位分布。

这些结果将进一步丰富光学涡旋阵列，有望应用到材料加工、微粒操控、分流等领域，还可以进一步拓展到电子束、太赫兹波、X射线，声波等，实现更加广泛的应用。

标志性成果2：基于表面热透镜的单透镜测量光学薄膜吸收技术研究[中国激光,2025,52(05):0503101]

采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种，其中分光路装置测量精度高，但光路复杂且调节难度大，同时易受环境影响，共光路装置简单、易调节，但装置参数固定、测量精度相对较低。针对该问题提出了共光路装置改进设计，通过泵浦光束与探测光束平行入射并利用透镜聚焦实现二者焦斑重合。基于改进技术搭建了图1所示的单透镜测量装置并对光学薄膜样品并进行测量，结果与分光路相比较为接近。单透镜设计在保证分光路优势的前提下简化装置、节省装置成本，减少调试环节、降低调试难度，并在一定程度上消除环境对装置的影响，对于保证吸收测量准确度、制备低损耗高性能的光学薄膜元件具有重要意义。

图1 单透镜表面热透镜技术示意图