完美涡旋光束在光纤通信、粒子操纵、量子信息等领域具有应用潜力。目前，通过反射式全介质超表面产生高反射效率的完美涡旋光束，大多是通过金属等操控。而产生完美涡旋光束的方法大多基于轴棱锥来产生，环宽相对较宽，且环上的光功率密度相对较弱。近期，中国科学院上海光学精密机械研究所研究员王俊团队，基于全介质超表面在近红外波段产生完美涡旋光束，以及调制其拓扑电荷等特性方面取得进展。研究团队设计了全介质超表面，并结合贝塞尔相息图、螺旋相位板以及傅里叶变换透镜，通过PB相位调制结构，实现了完美涡旋光束的产生，反射效率可达90.17%。同时，完美涡旋光束拓扑电荷以及环宽与直径的灵活操控，可通过调制不同相位参数实现。研究团队进一步演示了基于达曼光栅实现4通道完美涡旋光束阵列的产生，光束均匀度为40%。这一研究从仿真与实验上，验证了高反射效率完美涡旋光束的产生，对实现紧凑型、多功能片上集成光子器件具有重要意义。相关研究成果发表在《中国光学快报》（Chinese Optics Letters）上。研究工作得到科学技术部的支持。论文链接反射式完美涡旋光束产生示意图反射式完美涡旋光束实验测试结果