南京大学徐挺教授、Pengcheng Huo团队注意到,尽管矢量涡旋光束因其自旋-轨道角动量耦合特性对光子技术极具潜力,但长期以来缺乏一个能够紧凑集成、并能独立调控阵列中每个光束光学状态的实用平台,这构成了该领域的一项根本性挑战。为此,他们提出并设计了一种基于碳化硅材料的单片介质超表面,其核心创新在于采用了双元原子架构。通过这一设计,团队成功实现了对编码于高阶庞加莱球上的全部空间矢量态谱的完整访问,从而在实验上生成了多模态的矢量涡旋光束阵列。最终,他们利用该阵列演示了高容量全息复用与安全信息加密功能,为可见光波段的片上多维结构光生成提供了一个紧凑且通用的解决方案。
研究成果于2026年4月8日以题为“Generation of Independently Tailored Vector Vortex Beams Array via a Silicon Carbide Metasurface”发表在《Nano Letters》上。