北京工业大学Yi-Yang Xie团队、中国科学院半导体研究所Qiang Kan团队联合郑州大学Pei-Nan Ni团队提出了一种颠覆性的片上完美庞加莱光束生成方案，旨在解决传统方法依赖庞大外置光学系统所带来的效率和可扩展性瓶颈。团队设计了基于单片集成超表面与垂直腔面发射激光器（VCSEL） 的创新型芯片光源，通过自旋解耦这一核心物理机制来实现对激光出射光场的精准操控。该方案通过在VCSEL芯片表面直接集成精心设计的超表面结构，无需任何外部光学元件和复杂的对准过程，即可在芯片上高效地直接生成兼具高指向性、并按需定制的轨道角动量、偏振阶和输出角度的完美庞加莱光束，从而为量子信息处理、超分辨成像和高维光通信等前沿应用提供了一个高度紧凑、稳定且易于大规模生产的理想光源解决方案。

    研究成果于2025年9月16日以题为“Directional Perfect Poincaré Beams Generated by Spin-Decoupling of VCSELs Using Integrated Metasurfaces”发表在《Nano Letters》上。