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论文信息

       Yan-Qing Lu、Ling-Ling Ma 团队和新加坡南洋理工大学 Yijie Shen 团队提出了一种基于紧凑型液晶自旋轨道器件的高速可切换光学斯格明子编码器。该器件利用液晶分子的面内取向来印刻固定的Pancharatnam-Berry几何相位，同时施加电压可以快速调节液晶的延迟。这种电控方式实现了输出状态在斯格明子偏振纹理和均匀偏振涡旋之间的可逆切换。实验结果表明，该器件具有毫秒级的电响应，双向响应时间分别为1.76毫秒和0.72毫秒，对应的理想循环频率约为403赫兹，据作者所知，这是迄今为止速度最快的可切换光学斯格明子发生器。此外，利用这种快速拓扑刷新能力，作者展示了图像编码和解码，为高速、可刷新且抗干扰的拓扑光学信息传输提供了一个新型液晶器件平台。

       研究成果于 2026 年 10 月 14 日以“High-Speed Electrically Driven Liquid-Crystal Compact Optical Skyrmion Encoder”为题发表于Laser & Photonics Reviews。

图文速览

图1：电压寻址光斯格明子态编码器的概念和控制路径

 

图2：图案化指向场和电压延迟校准

图3：电压定义的斯格明子窗口和 633 nm 波长下的可逆拓扑坍缩

图4：电压维持的斯格明子保持和二阶拓扑扩展

文献来源

Y.-P. Tang, Z. Guo, Z.-Y. Wang, et al. “ High-Speed Electrically Driven Liquid-Crystal Compact Optical Skyrmion Encoder.” Laser & Photonics Reviews (2026): e72000.

https://doi.org/10.1002/lpor.72000

 

 

文章源于optics光学世界公众号