蔡阳健教授团队在光场相干性超快调控领域取得突破
作者:科技处 物理与电子科学学院 发表日期:2025年06月24日 16:00 点击:[]
近日,山东师范大学蔡阳健教授团队在国内著名期刊《PhotoniX》(影响因子19.1)上发表题“High-Speed Optical Coherence Manipulation Based on Lithium Niobate Films Modulator”的研究论文,创新性地将铌酸锂薄膜调制器应用于光场相干性调控,这一成果不仅为该领域研究人员提供了新型调制器件,也为铌酸锂薄膜调制器开辟了新的应用场景,展现了其在光场自由度调控中的潜力,有望在多学科交叉领域引发新一轮技术革新。
传统光场相干性调控技术调制速率低,严重制约其向实际应用场景转化的关键科学问题,本研究提出一种基于铌酸锂薄膜调制器的高速光场相干性调控方案。目前,主流光场相干性调控器件,包括液晶空间光调制器与数字微镜器件,其调制速率被局限在60Hz至17kHz的范围内,这一性能短板难以满足光通信中高速数据传输、高速光学成像中动态场景捕捉等对频率响应要求严苛的应用场景需求。
针对上述难题,本研究团队基于铌酸锂材料卓越的线性电光效应,通过优化器件设计与制备工艺,开发出具备64通道并行调控能力的铌酸锂薄膜调制器。该调制器能够实现多个空间点的同步相位调制,在0–2π相位范围内达到350kHz调制频率。同时,结合光场相干性调制的相干模式叠加理论,通过计算获得满足特殊相干性要求的光场相位分布函数,并通过驱动电路对铌酸锂薄膜调制器进行实时电压控制,最终实现光场相干性的快速、精准调控。本研究成果为光场相干调控技术在高频场景的应用提供了全新的技术路径,有望推动光学信息处理、量子光学等多学科领域的技术革新。
山东师范大学副教授朱新蕾为论文的第一作者,上海交通大学教授陈险峰、华东师范大学教授程亚、蔡阳健为论文共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划项目课题等多项资助。