超常材料中的光学马格努斯效应研究

光学马格努斯效应（Optical Magnus effect）是最近发现的一种新的光学现象，它是指具有自旋角动量的光束或波包经过非均匀介质后，其重心偏离初始轨迹的传输现象。当前国际上的研究结果尚未真正揭示这一效应的物理本质，根本原因在于人们还没有揭示光束或波包角动量与光学马格努斯效应的关系。此外由于常规介质折射率变化梯度不大，光学马格努斯效应导致的轨迹偏移量很小，不足一个波长。然而人们尚未找到如何增强和调控这一效应的有效方法。在这些问题上，我们课题组的研究工作正在取得进展，初步结果显示光束的横向动量流是导致光学马格努斯效应的可能原因。本项目将在完善光学马格努斯效应基本理论的基础之上，提出利用超常材料主动调控与增强光学马格努斯效应。在揭示超常材料中光学马格努斯效应的新现象、新特性，及其物理原因的基础之上探索新型光子器件的应用原理。

本项目严格按照研究计划执行，并在规定的研究期限内较好地完成了科研任务。该项目的研究成果揭示了超常材料中光学马格努斯效应的新现象、新特性，及其物理原因。首先从理论上找到了几种可行的利用超常材料主动调控和增强光学马格努斯效应的机制和方法，并通过实验和数值模拟等手段验证了其可行性，具有很好的研究意义。基于该项目的研究成果，已经在国内外重点期刊上发表SCI论文9篇，其中Physical Review A 5篇，Optics Express 1篇。并在美国做SPIE国际会议邀请报告一个，国内权威会议分会报告三个，培养了博士和硕士生共6人。