近日，我校博士后创新实践基地（工程研究中心）的程波博士在热电制冷器（TEC）驱动的相变材料领域取得重要研究成果，相关论文以“Design of multifunctional polarization waveplates based on-thermally phase-change metasurfaces”为题，在SCI期刊Crystals上在线发表。该研究创新性地将相变材料与TEC技术相结合，设计出一种动态可调的多功能微型波片，为下一代光子集成和智能光学系统提供了全新解决方案。

传统波片需要通过机械更换或叠加多个波片来实现功能切换，导致光学系统复杂且体积庞大。本研究基于COMSOL多物理场仿真平台，设计了一种基于相变材料（GST）的超表面波片，实现了无机械切换的偏振动态调控。其中，结晶态：超表面作为半波片（HWP），在1.45–1.52 μm和1.56–1.61 μm双波段实现圆偏振光的手性反转；非晶态：超表面作为四分之一波片（QWP），实现线偏振与圆偏振光的高效转换。该技术突破了传统光学波片功能固定的限制，具有超紧凑、低功耗、快速响应等优势，可有望广泛应用于AR/VR显示、激光通信、工业检测等领域。

研究团队依托热电材料与器件应用四川省工程研究中心的已建平台，充分发挥其在微型热电器件、3D打印技术、AI辅助材料设计等方面的研究优势，为相变光子器件的优化与设计提供了关键技术支撑。设计人员表示：“这项技术有望显著降低光学系统的体积和能耗，推动智能穿戴设备、光电集成系统向更轻量化、高效化方向发展。”