2025年3月15日，北京大学李焱教授应研究中心廖常锐教授邀请在深圳大学粤海校区光电子学研究所301多功能厅作了题为“飞秒激光直写三维拓扑光子器件”的学术报告。报告吸引学院众多师生参与，收获阵阵掌声。李焱老师是北京大学物理学院教授，政府特殊津贴专家，全国优秀科技工作者。从事飞秒激光三维微纳制造和光场调控研究，利用基于空间光调制器和超表面的焦场整形提高飞秒激光三维微纳制造性能。近期在透明材料内部制备了可重构定向耦合器、三维光量子芯片和三维拓扑光子学器件等。

李焱教授在报告中回顾了自己的科研历程，详细介绍了其团队基于飞秒激光直写技术，实现灵活精确地构造和调控复杂波导阵列的结构和参数，并制备多种三维拓扑光子元器件的研究成果。报告内容包括分形反常弗洛凯拓扑绝缘体、耦合反转光子拓扑晶格、非厄米环绕奇异点系统和非厄米环绕奇异线系统。

报告伊始，李焱教授介绍了整形飞秒激光三维微纳制造技术，并介绍了飞秒激光直写三维光量子芯片的研究现状。简单来说，整形飞秒激光三维微纳制造技术是一种基于超快激光（飞秒激光）的高精度加工技术，结合光束整形和三维操控手段，在微米至纳米尺度上制造复杂三维结构；而飞秒激光直写三维光量子芯片是一种利用超快激光（飞秒激光）在透明介质内部直接刻写三维微纳结构，从而构建集成化光量子信息处理系统的先进技术。它结合了飞秒激光的高精度加工能力与量子光学器件的功能需求，为光量子计算、量子通信和量子传感提供了高效、可扩展的硬件平台。

随后，李焱教授介绍了其团队通过设计特殊结构（分形、耦合反转）和非厄米系统（引入能量交换），在光子/拓扑材料中实现更强大的人工调控能力。具体来说，一是通过设计分形结构和周期性调控（弗洛凯系统）增加材料边缘的高效导电通道；二是利用反向耦合的光子晶格制造多个抗干扰的拓扑光束缚态；三是借助非厄米系统环绕奇异点实现稳定量子态和逻辑操作；四是基于环绕奇异线系统编程控制光模式转换，最终构建抗干扰、低损耗的新一代光电子器件。

李焱教授的研究团队在飞秒激光三维微纳制造领域，取得了令人瞩目的成就。围绕飞秒激光直写、光场调控和焦场整形等技术，为三维微纳集成光量子芯片制备、手性微纳光子学器件制备、三维微纳制造、全息成像、光学信息处理等领域的发展，做出了卓越贡献。此次报告不仅展示了李焱教授及其团队在飞秒激光直写领域的前沿研究成果，也为与会学者提供了宝贵的学术交流机会。