上海理工大学团队研究了分数阶时空光学涡旋(FSTOV)的拓扑动力学，展示了二次谐波产生(SHG)中反常的角动量守恒现象。随着分数荷增加，场结构从开放演化为封闭，奇点向内迁移重组，尽管SHG保持全局相位倍增，但奇点不遵循简单2ℓ规则。
* **分数阶时空光学涡旋(FSTOV)**: 具有分数拓扑荷的时空涡旋结构，同时具有空间和时间涡旋特性。
* **二次谐波产生(SHG)**: 非线性光学过程，两个基频光子合并为一个频率加倍的光子。
* **拓扑荷**: 描述涡旋结构旋转特性的整数或分数值，决定光场相位分布的螺旋度。
* **角动量守恒**: 物理系统中角动量保持不变的定律，本文发现在SHG过程中呈现异常行为。
1. 发现了SHG过程中分数时空光学涡旋的异常拓扑守恒现象，奇点不遵循简单倍增规则。
2. 揭示了随着分数荷增加，FSTOV场结构从开放到封闭的演化规律及奇点迁移重组机制。
3. 建立了结构光非线性拓扑动力学框架，实现了超快场控制和拓扑信息传递。
四川大学、山东师范大学和华东师范大学团队提出腔辅助反射式非局域超表面，通过Fabry-Perot腔将连续体束缚态与简并点相关模式混合，实现了宽带高效率涡旋光束生成。实验中器件在1480-1600 nm范围内工作，峰值效率约80%，在1520 nm处的OAM模式纯度可达91.7%。
1. 通过腔辅助设计将BIC与DP模式混合，实现了准平坦能带和宽带高效率工作。
2. 实验验证了在1480-1600 nm范围内超过80%的转换效率和91.7%的OAM模式纯度。
3. 成功将零阶贝塞尔光束宽带转换为高质量完美涡旋光束，拓展了应用场景。
上海理工大学和中科院微电子所团队将3D纳米打印的微相位板集成到VCSEL阵列上，实现了超紧凑、可寻址的完美涡旋光束源，可直接生成具有一致环径的PVB，为高容量小型化OAM复用发射器提供新方案。
1. 首次将3D纳米打印微相位板单片集成到VCSEL阵列上，实现芯片级PVB源。
2. 开发了超高密度100×100μm²的2×2 PVB阵列，具有四个可独立寻址的OAM态。
3. 实现了超过50%单通道效率的直接光纤耦合，无需外部复用光学器件。
德国研究团队将单层WSe2与高折射率介质准BIC超表面耦合，利用超表面的高Q局域场增强二维半导体激子对光场的调制能力。通过外加电压改变WSe2单层的费米能级，实现了混合超表面的室温可调反射，为可编程纳米光子器件提供了新平台。
1. 将二维半导体的电控激子响应转化为谐振超表面的室温可调反射。
2. 准BIC共振偏振下的反射调制明显强于离共振偏振，实现了选择性光学调控。
3. 器件可在电压循环中实现可重复切换，为光学模拟计算和神经形态光路提供了新的有源材料平台。
四川大学、上海交通大学等团队合作展示了等离子体态超表面(PSM)的概念验证实验，通过光子自旋霍尔效应和强激光照射下稳定传播涡旋光束，实现了对超强飞秒激光器的控制。
1. PSM功能可持续数皮秒，适用于控制超强飞秒激光器
2. 实现了对激光脉冲振幅、相位、偏振和波前的全方位操控
3. 为激光-等离子体相互作用领域如紧凑型粒子加速和新型辐射源开辟新可能
研究团队提出了一种利用"折线型"透射谱实现宽带强度调制的硅超表面方案，通过暗态环形偶极窄带共振与明亮电偶极宽带响应的干涉，构造非对称透射陡边，实现了在25 ps尺度内对宽带脉冲的重写。实验中，器件在y偏振下实现28%的强度调制和14 nm带宽，在x偏振下实现10%的强度调制和49 nm带宽。
1. 利用超表面谱线形状本身作为宽带调制资源，突破了传统高Q共振窄带调制的限制
2. 通过暗态环形偶极与明亮电偶极的干涉构造折线型透射谱，实现了对宽带脉冲的调制
3. 实验观察到亚皮秒内的初始蓝移和约25 ps的载流子复合动力学，为超快光子器件提供了新平台
南丹麦大学团队开发了一种集成超表面的量子发射器平台，可在室温下片上生成单光子斯格明子。通过量子发射器与超构原子表面阵列的近场耦合，实现了纳米尺度偶极子发射向拓扑结构光子模式的转化。
1. 实现了室温下片上单光子斯格明子的生成，无需复杂冷却系统
2. 通过超表面设计成功产生了多种斯格明子态，包括高阶反斯格明子和斯格明子偶素
3. 建立了适用于多种量子发射器的普适性框架，为高维拓扑光子态的片上控制提供了新途径
本文系统梳理了Federico Capasso团队2025年发表的15篇正式期刊论文，涵盖光学超表面、量子光学、中红外激光、太赫兹光源等多个研究方向，展示了团队在基础研究和应用技术领域的全面布局。
1. 提出可见光自支撑双层超表面，解决了多层结构集成中的对准和损耗问题。
2. 实现中红外激光芯片中的受驱亮孤子，为紧凑型中红外频梳提供了新光源。
3. 开发二氧化硅基高性能meta-optics，证明了低折射率材料也能实现高效波前控制。
利物浦大学和斯特拉斯克莱德大学研究人员开发了一种基于电子背散射衍射(EBSD)的新方法，能够识别LED材料中的单个位错缺陷，克服了传统透射电子显微镜的局限性，为提高LED效率提供了新工具。
1. 首次在氮化镓中实现EBSD对单个位错的直接识别与分类。
2. 结合计算方法，可在更大区域检测缺陷，克服了TEM只能观察微小区域的限制。
3. 该方法不仅适用于LED材料，还可应用于各类晶体材料的缺陷研究。