报告题目：光场轨道角动量直接探测的理论基础

报告人：程晋罗

报告时间：2026年4月21日，下午3：30

活动地点：崇德楼804

嘉宾简介： 程晋罗，男，理学博士，教授，博士生导师。2002年和2007年在中国科学技术大学分别获得学士和博士学位；2008-2016年先后在中国科学技术大学、加拿大多伦多大学、比利时布鲁塞尔自由大学做博士后研究；2016年加入中国科学院长春光学精密机械与物理研究所工作任副研究员，2020.4任研究员，2026.1加入郑州大学任教授。主要研究方向为半导体、金属、二维材料中载流子输运性质、非线性光学性质的理论研究、基于二维/拓扑材料的非线性光电子学器件设计等。

活动简介：光场轨道角动量（OAM）作为新型物理自由度，在光通信与量子信息技术中具有重要价值。传统OAM探测依赖间接测量方法，难以实现片上集成与高速检测需求。我们聚焦OAM直接探测技术——通过光电响应信号直接解析轨道角动量光场拓扑荷数（m值），系统地研究相关器件的理论基础。通过分析探测器宏观结构（如U、和星型电极）对称性与材料微观对称性（晶体点群），揭示径向和角向光电流信号的物理基础。进一步，我们分析了探测的物理基础——轨道光电流效应（OPGE），推导响应系数微观表达式，并将其应用于二维和三维狄拉克费米子体系。计算表明，相比于拓扑半金属材料，石墨烯材料得益于低维特性与低散射率，可以通过类Drude项实现响应系数数量级的提升。基于U型电极的多层石墨烯探测器，在4μm波段实现了轨道角动量高分辨率及信噪比的直接电学读出。结合多层石墨烯的CMOS兼容性、晶圆级外延生长能力及环境稳定性，为大规模集成中红外OAM焦平面阵列提供全新解决方案。