近日，哈爾濱工程大學(xué)物理與光電工程學(xué)院納米光學(xué)與超材料國際聯(lián)合研究中心(超納中心)聯(lián)合俄羅斯圣光機(jī)大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)等國際團(tuán)隊(duì)，在非厄密光子學(xué)與米氏諧振調(diào)控領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)通過精密設(shè)計(jì)亞波長介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)，首次實(shí)驗(yàn)揭示散射譜中非厄密奇異點(diǎn)(Exceptional Point, EP)與超散射特征的厄密簡并點(diǎn)(Diabolic Point, DP)之間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律，為高靈敏度傳感器、電磁隱身技術(shù)、多物理場能量調(diào)控技術(shù)、非線性光學(xué)器件開發(fā)提供全新理論框架。相關(guān)成果于2月21日以《米氏諧振器散射譜中的非厄密奇點(diǎn)》為題發(fā)表于國際頂級(jí)期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)，哈爾濱工程大學(xué)為論文第一完成單位。
 

　　傳統(tǒng)研究認(rèn)為，非厄密系統(tǒng)中的奇異點(diǎn)需依賴復(fù)雜耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。本研究通過調(diào)控單一環(huán)形介質(zhì)諧振器的幾何參數(shù)，在微波頻段直接觀測到EP與DP的散射譜特征(圖1)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，EP對應(yīng)散射暗態(tài)(Anapole State)，而DP則呈現(xiàn)多模式共振疊加的超散射現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)將非厄密物理與米氏光子學(xué)深度融合，為光-物質(zhì)相互作用調(diào)控開辟新維度。
 

圖1：環(huán)形介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)示意圖及其散射譜中的奇異點(diǎn)與簡并點(diǎn)
 

　　“通過環(huán)形諧振器的EP/DP動(dòng)態(tài)切換，未來可設(shè)計(jì)可重構(gòu)電磁隱身表面，或開發(fā)亞波長尺度能量傳輸器件。”論文通訊作者宋明肇教授表示，該成果通過哈工程超納中心共享科研平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“理論-仿真-實(shí)測”全鏈路閉環(huán)驗(yàn)證，相關(guān)技術(shù)有望應(yīng)用于醫(yī)用植入設(shè)備無線供能系統(tǒng)等。
 

　　超納中心圍繞多物理場超材料理論及器件應(yīng)用領(lǐng)域，打造國際聯(lián)合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在多物理場能量富集與傳輸、納米光電能源器件等領(lǐng)域開展基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，取得系列創(chuàng)新成果，以哈工程為第一單位或通訊單位在《自然電子》(Nature Electronics)、《自然光子學(xué)》(Nature Photonics)、《自然材料》(Nature Materials)、《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)、《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)、《自然通信》(Nature Communications)、《物理評論快報(bào)》(Physical Review Letters)等國際頂級(jí)期刊發(fā)表論文50余篇。
 

　　《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)是國際頂級(jí)綜合性期刊，涵蓋自然科學(xué)多個(gè)領(lǐng)域，影響因子為11.7。