近日，物理与天文空间学院副教授洪佩龙研究组在光学领域一区Top期刊《Photonics Research》（影响因子7.2）上发表重要研究成果。该工作揭示了无序光子晶格中传输本征通道的局域-离域规律，为复杂散射系统中的光输运调控提供了新思路。
无序散射广泛地存在于电子、声学和光学等系统中，此前工作多聚焦于轴向与横向均无序的散射系统，而对横向无序但轴向均匀的系统研究相对有限。团队注意到后者独特的结构使其轴向空间等效于时间，为研究难于直接观测的长/短寿命散射模提供了契机。针对这类无序晶格，研究团队引入散射本征通道分析，发现高传输本征通道呈现强局域钟形分布，而低传输通道则表现为扩展分布并伴随中心凹陷，首次揭示了本征输运通道的局域-离域转变，并进而证实本征通道横向尺寸和传输系数满足线性标度率。此外，研究团队发现无序度的提高既可以增强高传输通道的局域化（“相长干涉”），也可以增强低传输通道的中心凹陷（“相消干涉”），表明无序度在光散射局域调控中起关键作用。
上述发现为安德森局域化等复杂物理过程提供了新视角，而本征通道的选择性激发可应用于调控随机激光的阈值、增强非线性谐波转换效率及实现光开关等，在集成光子学领域有重要价值。
该工作得到了国家自然科学基金面上项目、安徽省教育厅优秀青年教师培育项目和教育厅自然科学研究项目的资助。（撰稿：洪佩龙，审核：易明芳）
论文链接：https://doi.org/10.1364/PRJ.581156
