4月17日下午2:00-3:00，量子电子学与光学工程系胡伟教授依托“腾讯会议”在线作了题为《基于微结构液晶的软光子学元件》的学术报告。胡教授从光寻址液晶调光技术和液晶材料优良的自组装特性出发，围绕高功率激光光束控制、光通讯模式复用和集成光子学等话题，结合课题组研究成果，详细介绍了微结构液晶软光子学元件的基本原理、崭新应用和发展前景。
波前调制是光场操控的核心。传统的LCoS技术因像素尺寸大、成本高和光损伤阈值低等诸多限制，难以满足先进光场调控的需求。胡教授课题组自主研发了一套光寻址液晶调光技术，基于偏振敏感的光配向剂和动态无掩膜偏振曝光设备，操纵液晶指向矢方位角制备微结构，实现对光波前的控制。该技术表现出结构简单、光通量高、光束质量好、工作波长范围宽等优势。
随后，胡教授介绍了光寻址液晶调光技术在强激光光束控制和强度整形方面的国防应用。民用方面，通信量的激增迫使人们寻求新的光通讯信道维度。涡旋光轨道角动量（OAM）模式天然的正交性，为光通讯容量扩增提供了一种模式复用的可行方案。微结构液晶对光波灵活的几何相位调制，非常适合涡旋光的产生、检测和复用解复用。液晶的工作波段不仅胜任可见光，在太赫兹波段亦有优异的调制性能。因此，光寻址液晶调光技术有望应用于下一代的通讯系统。该技术亦可用于若干新颖特种光场的产生。
图1光寻址液晶调光产生特种光场
胡教授课题组充分利用液晶材料的不同特性，设计制备了性能各异的液晶光子元件。利用液晶聚合物展示了柔性、多功能的太赫兹平面光子元件和可动态连接的光波导元件。基于胆甾相液晶的手性选择的宽光子带隙，课题组实现了对宽波段、多路复用的涡旋光的实时检测。而进一步引入光控分子开关，可实现动态平面液晶光子学元件。利用近晶相液晶超结构实现了四维（xyz+polarization）成像。最后，胡教授展望了液晶软光子学元件的未来方向，包括可及时编程的几何相位平面光子元件与动态连接的光子芯片。
图2基于分子开关的动态平面光子学元件
回顾报告过程，胡教授的报告内容丰富、深入浅出，将自主创新的光寻址液晶调光技术与国家和民生需求相结合，让我们充分认识到了液晶光子学元件的丰富内涵、新奇性能和广阔前景。
（胡伟课题组 供稿）
