我校电子科学与技术学院陈锦辉副教授、陈鹭剑教授与南京大学陆延青教授、中国科学技术大学蒋建华教授合作，在可编程光分支流研究中取得重要进展。研究团队利用光取向向列相液晶构建了可编程的无序光学势场，首次在实验上验证了各向异性分支流第一分支距离的普适标度律，并发现了极端各向异性条件下的光通道效应。相关成果以“Programmable Branched Flow of Light”为题发表于国际物理学期刊 Physical Review Letters。

分支流是波在弱无序介质中普遍存在的一种传输现象，表现为波在传播过程中经历随机的小角度偏折，最终汇聚形成焦散图案。然而，如何在实验上实现对微观无序势场的精确设计和按需调控，一直是该领域面临的难题。

图：基于光取向液晶平台的可编程光分支流示意图，通过精确调节无序势场的各向异性与旋转角，实现对光分支流的按需调控。

研究团队利用光取向技术对向列相液晶分子的指向矢分布进行微米级精度的编程，构建出空间各向异性和空间旋转角均可独立调控的无序光学势场。实验不仅系统测量了第一分支距离随势场各向异性和旋转角的变化规律，定量验证了此前理论预言的普适标度律；还进一步揭示了在极端各向异性条件下，光场会沿较长关联长度的方向发生强烈局域化，表现出独特的类似波导的通道效应和亚扩散输运行为。

该研究将分支流从被动观测的波动现象，转变为主动可编程的光传输调控手段。这种具有高度可重构性的液晶平台，不仅为探索复杂介质中的波散射物理提供了理想的宏观实验平台，也为未来片上光子学、散射鲁棒内窥成像以及自适应光学系统等应用开辟了新途径。

该工作由我校陈锦辉副教授、陈鹭剑教授、南京大学陆延青教授与中国科学技术大学蒋建华教授共同指导完成，闽江大学熊大兴教授对本论文也具有重要贡献。论文第一作者为厦门大学2022级博士生常珊珊。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院率先引才计划、福建省自然科学基金、深圳市科技计划等支持。

论文链接：https://doi.org/10.1103/2fxf-jr9b

（电子科学与技术学院）