近年来，连续谱中的束缚态(BICs)成为增强光与物质相互作用的优异平台。BICs是嵌套在连续背景谱中的理想局域模式。从物理本质上来说，它对应的是品质(Q)因子无穷大的泄露模式。在实际应用中，人们需要将理想的BICs转变成具有高Q因子的准BICs。高Q准BICs模式的激发通常伴随着极大的近场增强，因此准BICs被广泛用来实现高性能纳米光子与光电子器件，包括低阈值激光器和超灵敏生物传感器等。对称性保护BICs作为最简单和最常见的BICs，近年来得到科学家们的广泛关注。通常，打破元胞结构对称性可以将对称性保护BICs转变成准BIC。准BICs的Q因子与对称性破缺参数的负二次方成正比 ，即Q≈Cα^(-2) (α是非对称参数)。之前的报道主要聚焦利用极小的α实现高Q共振。从实验角度上来说，实现超小的非对称参数存在巨大的挑战。实际上，如果C足够大，即使是较大的α依然可以产生巨大的Q因子。然而，C的作用一直被忽视。

   华东师范大学黄陆军研究员与李林研究员联合团队系统研究了不同的对称性破缺方式对介质超构表面支持的多个准BICs的Q因子的影响。对于偏心孔诱导的准BICs, 计算发现这些准BICs的Q因子不仅与孔的大小有关，也与孔的移动方向密切相关。对于U形和L形介质颗粒元胞，研究发现这些准BIC的Q因子的大小排序会发生变化。这一独特的现象可以归因于对称性破缺是否有效扰动BICs的本征场。因此，为了实现基于准BICs的超高Q光学共振，我们必须选择合适的对称性破缺。实验上，我们加工了一系列介质超构表面并利用自搭建测试系统证实了这些超高Q光学共振，实验测试得到的Q因子最高可达30270。该工作为实现基于对称性保护BICs实现超高Q光学共振提供了便捷的思路，为开发基于准BICs的高性能光子器件开辟了全新的道路。  

   该研究成果以华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室为第一单位发表于Laser Photonics Review. e00570 (2025)。该工作的共同第一作者为华东师范大学在读博士生游绍军和李双利，李林研究员和黄陆军研究员为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金面上项目、上海市教委重大项目、上海市浦江人才计划等项目的大力支持。

图1. LPR 报道准连续谱束缚态的Q因子调控

    论文原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202500570