随着微納加工技術的發展和微型光器件的開發，越來越多的微納結構具有亞波長的尺寸特征，當光與此類結構相互作用時，其近場的矢量性質變得至關重要，衍生出一系列深刻而有趣的光學現象。在此次報告中，我将從三個例子出發，同大家介紹和探讨近場光學中的手性、非厄米和拓撲現象。我們發現光學近場作用于手性粒子可以産生側向光力，使相反手性粒子在垂直于光傳播方向上産生相反方向的運動，這一現象歸因于近場的光自旋軌道相互作用，可用于篩選手性分子[1]。我們進一步發現，近場自旋軌道相互作用的自旋動量鎖定可以導緻偶極諧振腔的單向耦合，進而實現任意階的非厄米奇異點（Exceptional point），可用于開發高靈敏度的光學傳感器[2]。近年來方興未艾的光學超材料和超表面，其豐富的光場調控功能來源于“超原子”的幾何結構和材料這兩個自由度。在最近的研究中，我們證明光學結構的表面拓撲可以作為一個新的自由度來調控光場，産生不依賴于具體材料和幾何結構的光學功能。這一自由度本質上來源于近場偏振拓撲性質與光學結構拓撲性質之間的固有聯系，暗示了實空間偏振奇點與非厄米奇異點之間微妙的對應關系，可廣泛應用于調控光學近場的手性、偏振和相位[3]。

參考文獻：

[1] S. Wang and C. T. Chan, Nat.Commun. 5, 3307 (2014).

[2] S. Wang et al., Nat.Commun. 10, 832 (2019).

[3] J. Peng, R.-Y. Zhang, S. Jia, W. Liu, and S. Wang, arXiv:2201.06918 (2022).