1月23日，中國科學院西安光學精密機械研究所（簡稱“西安光機所”）瞬態光學與光子技術國家重點實驗室姚保利團隊在手性對映體的選擇性光學捕獲方面取得重要進展，相關研究成果在線發表于Small.
研究團隊提出了一種利用聚焦的混合偏振光束實現多對對映體的選擇性捕獲的方法。該方法采用的混合偏振光束結合了m階柱對稱矢量光束和圓偏振光束的偏振性質，在焦平面上表現出多對符號相反的局部光學手性密度。通過改變偏振拓撲荷m的大小和符號，可以實現焦面上局部手性密度數量和符號的調控。根據光力理論計算發現，當m = 1和2時，該光束可以分別將兩對和四對對映體選擇性捕獲在不同的位置，實現了多對對映體的同時識別與分離。分析發現當該光束焦面上的光學手性密度產生的手性梯度力強于光強產生的非手性梯度力時，才能實現對映體的選擇性捕獲。該研究結果發現了一種局部光學手性密度數量和符號可調的局部手性光場，為光場手性的靈活調控提供了一種新思路。
混合偏振光束焦平面上手性密度的分布。(a1)-(d1)偏振拓撲荷m分別為1、2、3和4；(a2)-(d2)偏振拓撲荷m分別為-1、-2、-3和-4。
手性對映體微粒在焦平面上所受橫向光力的分布。(a)和(c) S對映體(k = 0.5)；(b)和(d) R對映體(k = -0.5)。（黑色虛線圓表示捕獲位置，綠色虛線圓表示排斥位置）。