近日，8087金沙娱场城物理与电子科学学院光场调控及应用中心蔡阳健教授团队在国际顶级期刊《Nature Communications》上发表题为“Spatiotemporal optical vortices with controllable radial and azimuthal quantum numbers”的研究论文。8087金沙娱场城为第一署名单位，博士研究生刘欣为论文第一作者，蔡阳健教授和上海理工大学詹其文教授为论文通讯作者。
结构光场调控领域开启了操控光在时空内复杂交互作用的新途径。光学时空涡旋作为结构光一个迷人的分支，近年来得到了极大的关注和发展。该领域研究成果的激增源于时空涡旋光独特的属性：在时空域中的相位奇点以及横向光子轨道角动量。然而，目前的研究主要集中在基于时空高斯型波包的时空光学涡旋，并且在时空域中只有单个可控自由度的角向指数。此外，合成和操控具有更复杂时空拓扑结构的时空涡旋和结构光场的能力仍然是一个挑战。本工作首次利用超快飞秒激光的时空光谱复调制技术实现了具有多自由度的时空波包的生成与模式转换，所产生的时空拉盖尔和厄米特波包作为波动方程的解具有正交完备性，奠定了未来时空结构光场调控的基础。
以上研究获得国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金重大研究计划项目等资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-49819-4
