近日，我院包燕军教授等在超构表面光场调控研究中取得重要进展，突破现有超构表面设计方法限制，构造出具有6个自由度上限的琼斯矩阵单层超构表面。相关成果发表在国际著名的综合性学术期刊 Science Advances（论文链接）（Sci. Adv. 2021, 7, eabh0365）。
琼斯矩阵通常用于描述光学器件对光的振幅、相位、偏振的调控能力，包含4个分量，8个自由度。对于单层超构表面结构，由于平面对称性，其琼斯矩阵包含的自由度最多也只能达到6个。能调控的自由度越多，意味着对光场的调控能力越强。然而，目前国际上关于单层超构表面结构的调控都局限于单个或少数自由度，从而制约了光场调控能力的提升。针对该问题，包燕军教授等在前期研究基础上，给出了超构表面设计新方法，从而突破了现有超构表面设计方法的限制，构造出具有6个自由度上限的琼斯矩阵单层超构表面，并在此基础上设计了各种新颖的光学功能器件。该工作为微纳尺度复杂光场调控、新型多功能光学器件设计、多彩色图像器件集成等奠定了基础。
