3月3日，记者从清华大学获悉，近日，清华大学深圳国际研究生院副教授宋清华，研究员李勃，清华大学材料学院教授、中国工程院院士周济与合作者在拓扑光学领域取得突破性进展。该研究首次提出一种实动量拓扑光子晶体的概念，揭示无序中稳定拓扑的形成机制，并实现了光子晶体的有效信息编码，为进一步探索光学领域提供了全新的研究视角。相关研究成果在线发表在《自然》上。

传统利用超表面和光子晶体实现的BIC，通常依赖于严格的周期性结构。结构的无序会破坏周期性，导致BIC退化成准BIC（即QBIC），其拓扑性质也会随之消失。因此，过去关于BIC的研究通常会尽量减轻无序的影响。然而，无序性为结构控制提供了额外的自由度。这在波前调控应用中至关重要。因此，如何在BIC中引入有效的无序信息而不破坏BIC的拓扑特性，成为了拓扑光学领域中的一个重要挑战。

为了解决这一问题，宋清华团队联合新加坡国立大学教授仇成伟、洛桑联邦理工大学教授罗曼·弗勒里首次提出了无序辅助的实动量拓扑光子晶体，为拓扑光学领域的应用开辟了新的方向。这一创新性研究有望推动光子芯片等微纳光学器件的发展，并可应用于高稳定性高容量的光通信技术、复杂结构光的生成、高维量子纠缠技术、生物粒子的精细光学操控、AR/VR显示器件等领域。

编辑：李华山