中大新聞網訊（通訊員湯國靖）超構光學是研究具有亞波長尺寸單元的人工結構并按需得到預想光學/電磁功能的光學學科方向。作為超構光學的一個重要分支，拓撲光學經過多年發展，除了發現更多深層次物理問題以外，更從原理上提出光場調控新自由度，為降低能量損耗、提升工藝魯棒性等集成光子器件領域中的重要挑戰提供新方法新應用。
中山大學物理學院、光電材料與技術國家重點實驗室董建文教授課題組結合最新研究成果，系統而全面地總結了拓撲光子晶體物理與應用的發展歷程，并初步展望了該領域的未來方向。相關成果以題為“Topological photonic crystal: physics, designs and applications”（全文共30頁，涉410篇領域文獻），于2022年2月15日在光學領域高水平期刊、中科院物理一區雜志Laser & Photonics Reviews上發表長文綜述。
該論文系統介紹了不同維度、不同拓撲相的拓撲光子晶體的物理原理、設計方法，以及應用研究。在回顧一維、二維、三維拓撲光子晶體的同時，討論了包括高階拓撲、連續域束縛態、合成維度、等效規范場等多種光子晶體的最新研究進展。同時，還回顧了拓撲光子晶體中模式魯棒性，介紹了拓撲光子晶體應用于諧振器、濾波器、激光器等器件，以及應用于非厄米光學、非線性光學、量子光學等領域中的最新研究成果。
拓撲光子晶體支持具有魯棒性的邊界態，在遇到轉彎、缺陷、雜亂結構等障礙時能夠保持穩定向前傳輸
中山大學超構光學團隊發展15年以來，在國際上較早地開展拓撲光學領域研究，形成了拓撲光學與光量子器件、超表面像素陣列與光學傳感成像等特色研究。團隊PI董建文教授榮獲2020年度教育部青年科學獎，入選2016和2015年國家級人才項目，獲2017年中國光學十大進展。本次論文由物理學院2019級博士研究生湯國靖、副研究員何辛濤作為共同第一作者，陳曉東副教授、董建文教授為共同通訊作者。上述工作得到了國家基金重點項目、科技部重點研發項目、廣東省基金重大培育項目、廣州市科技計劃重點項目、以及所在單位的大力支持。
