記者7月14日從(cong) 哈爾濱工業(ye) 大學（深圳）獲悉，該校宋清海、肖淑敏教授科研團隊在激光技術領域取得重要突破，成功攻克了傳(chuan) 統激光模斑形狀、偏振、角動量受限的技術瓶頸，創新性開發出可自由調控發射波前的新型激光光源。相關(guan) 研究成果於(yu) 近日發表在《自然》上。

該成果實現了激光波前形態的自由調控，開創性地推動了激光技術從(cong) “固定模斑”向“自由定製”的跨越，大幅提升了激光在通信、計算、感知、成像等領域的應用潛力。

據悉，科研團隊提出新型超表麵激光係統，其核心結構為(wei) 具有偏心孔洞的氮化矽納米柱，呈正方晶格排列。

其中，偏心孔洞的轉動將使每個(ge) 氮化矽納米柱中的局部電偶極矩及其輻射的偏振方向旋轉，從(cong) 而引入幾何相位。由於(yu) 該幾何相位與(yu) 激光諧振模式的動力學相位解耦，因此激光發射波前則完全由各納米柱中的孔洞旋轉角度決(jue) 定。

根據上述機製，研究團隊設計和製備出具有不同幾何相位分布的超表麵激光器，並驗證激光輸出可具有不同的發射波前。

實驗中，激光光束形狀可人為(wei) 調整為(wei) 聚焦光斑、焦線、渦旋光束甚至全息圖案。此外，該新型激光器還具有極低的散斑噪聲。

另悉，該研究將傳(chuan) 統“激光+光學”架構壓縮為(wei) 單層納米光子結構，並在全息領域首次實現消除散斑噪聲而不影響圖像質量，這一突破有望重新定義(yi) 相幹光源的生成與(yu) 應用方式，其物理概念和技術方案可在未來進一步擴展至其他納米光子器件。