Optical vortices have been intensively studied because they provide a new degree of freedom for information processing. In this talk, we will discuss the applications of all-dielectric metasurfaces in ultracompact vortex generation and detection. We show that multiple vortices with different topological charges can be produced by a simple combination of vortex metalens and a microlaser. At the receiver part, we demonstrate that the cascaded metasurfaces have the capability of high-efficiently sorting the incident vortices. Owing to the flatform characteristics of metasurfaces, the whole system can be integrated onto acommercial CMOS camera.
宋清海，哈尔滨工业大学（深圳），教授，博士生导师。国家杰出青年基金获得者（2020）
教育经历：
1998-2002 复旦大学，物理系，学士
2002-2007 复旦大学，光科学与工程系，博士，导师：徐雷
工作经历：
2007-2008 西北大学，物理系，博士后，导师：Hui Cao
2008-2009 耶鲁大学，应用物理系，博士后，导师：Hui Cao
2009-2010 普度大学，生物医学工程系，博士后，导师：Young L Kim
2011-至今 哈尔滨工业大学，深圳校区/航天学院，教授，博士生导师
主要研究方向
集成微腔光子学：研究腔内的模场调控，精确控制微纳谐振腔内的模场分布以及光与物质的相互作用。
微纳激光：研究片上集成的微纳米光源，探索超低能耗、超快调控的高密度集成光源。
高精度光学传感及成像：利用片上集成微腔及激光的新效应，实现主动型超灵敏传感以及超分辨成像，探索微纳光子器件在重大疾病早期检测中应用。
光学超表面：基于单个器件中的共振模式，探索多个纳米器件之间的近邻耦合及协同效应，探索拓扑保护态及连续域中束缚态等新原理的集成光学新应用。
主要研究成果
针对集成光子器件的辐射、模式控制以及在通信和传感种的应用展开了系统研究。在Science（2篇）、Physical Review Letters（7篇）、Nature Communications（7篇）、Science Advances（1篇）、Advanced Materials（9篇）、ACS Nano（9篇）、Nano Letters、Advanced Functional Materials、Laser Photonics Reviews、Optica等杂志上发表200余篇论文，受邀为Science、Advanced Materials、iScience、Advanced Optical Materials、中国科学等撰写综述和perspective。研究工作受到同行在Reviews of Modern Physics、Science、Nature Review Materials、Nature Photonics等一系列综述文章的正面评价，同时也被《Science Daily》、《PhysOrg》、《Nanowerk》、《Optics & Photonics News》、《Laser Focus World》、《Photonic Online》等数十家科学传媒高度评价。