高品質因子（Q值）的超構表面在納米激光、白光LED、熒光增強、非線性光學、高靈敏度生化傳感等微納集成光子芯片有著重要的應用前景。連續域束縛態（Bound states in the continuum，BICs）由于理論上具有無限高的Q值，成為了近年來的研究熱點。
由于BIC完全沒有輻射，在實際中并不可用。為此，人們需要通過打破對稱性等手段來獲得具有超高Q值的準BIC共振模式。在直入射條件下，傳統的方法是引入微小的納米結構形狀或尺寸的不對稱性，這種方法要求不對稱參數要控制在10%以內才能獲得超高的Q值，隨著不對稱參數的增大，其Q值迅速下降到極低水平，這對微納加工提出了極為苛刻的要求。
例如，加工一個由納米硅柱陣列形成的超構表面需要光刻、鍍膜、剝離、刻蝕等流程，多次的圖形轉移將不可避免地引入形狀和尺寸誤差，從而極大地降低了準BIC的Q值。
近日，《先進光學材料》在線發表了中國科學院深圳先進技術研究院集成所副研究員李光元團隊的最新研究成果。研究團隊發現，通過晶格雜化和引入納米顆粒之間的相對位移來打破雜化晶格的對稱性，利用觀察到的由不對稱參數變化引起的電四偶極BIC（EQ-SLR）與環偶極BIC（TD-BIC）之間相互轉化這一新現象，在實驗上測得最低的Q值大于1024，最高Q值高達4130。
在該研究中，研究團隊采用晶格雜化和表面晶格共振干涉產生BIC，可以提高Q值對結構尺寸的魯棒性；利用兩種BIC之間的相互轉化，則提高了Q值對相對位移本身的魯棒性；采用相對位移法來打破晶格對稱性可以減小圖形轉移過程中引入的誤差，從而提高了Q值對微納加工的魯棒性。這些手段的融合極大地提升了實驗可測到的超構表面的最小Q值和最高Q值。
研究團隊采用兩個相同晶格錯位雜化。結果表明，隨著相對位移Δy的變化，在短波長處會出現TD-BIC與EQ-BIC之間的相互轉化，從而準BIC模式的最低Q值被極大提升（仿真值均大于1317）。研究采用常規的微納加工工藝，制備了一系列由周期性納米硅柱陣列形成的超構表面，其實驗測量結果與仿真結果非常吻合。
此外，研究團隊還在實驗中觀察到了TD-BIC與EQ-BIC之間的轉化，最大實驗Q值達到4130，最小的實驗Q值為1024，這表明設計所得的超構表面準BIC模式的Q值具有極高的魯棒性。