【科学家揭示聚焦光场中内禀自旋纹理！】近日，中国科学技术大学团队揭示并验证，在一般聚焦光场中，无需外加结构光设计，可自发形成一种半斯格明子式光学自旋纹理。该自旋纹理在退相干、退偏振及空间无序等噪声扰动下表现出显著鲁棒性，为抗扰动拓扑光场的生成与应用提供了新路径。
拓扑纹理具有独特的拓扑保护特性。近年来，光学领域已实现多类拓扑自旋纹理，但多依赖精细设计的结构光场和复杂调控条件。但光学界也一直存在一个疑问：光学系统中是否也存在一种无需外部精密工程、能够自然涌现的内禀拓扑纹理。
研究显示，聚焦过程本身可自发产生半子自旋纹理。与依赖外加结构光的方案不同，这一内禀结构生成更简单、抗干扰能力更强，即使在入射光偏振、幅度、相位存在强随机扰动的条件下，仍可稳定存在。
研究进一步揭示，该结构鲁棒性来源于焦场中天然存在的相位涡旋所带来的拓扑保护，扰动通常只会引起涡旋位置连续漂移，难以破坏纹理的关键拓扑特征。
该工作表明，在光学中并非只能通过精细“雕刻”光场来获得拓扑纹理，聚焦这一常见光学过程本身就蕴含着可自发生成的稳定拓扑自旋结构。相关成果已发表于《物理评论快报》。中国科普博览
