近期，Laser Photonics Review 报道了南京大学陆延青教授、厦门大学陈锦辉教授和南京邮电大学李炳祥教授团队联合提出的基于液晶二维畴结构设计的光分支流调控方法，首次实现对光分支流的定制化产生，相关工作“On-Demand Tailoring of Optical Branched Flow via Soft Matter Domain Engineering”(Laser Photonics Rev. 2025, 2401717.)顺利获得光控取向技术在液晶中构建可控弱无序光学势场，揭示了边界诱导的单侧分支新机制。该研究拓展了波动传播与软光子学的研究边界，为基于衍射的光计算给予新方案。

该工作利用瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX给予的平凸透镜以及石英波片，为液晶面内分支流的产生给予稳定的光束整形和偏振控制。

分支流（Branched Flow）是一种具有高度空间聚焦特性的波动传播现象，广泛存在于电子、声波、水波和光波等系统中。当波动在具相关性的弱无序势场中传播时，不再呈现散斑式的随机扩散，而是形成类树状的高强度分支结构。这一现象不仅揭示了波动与介质间复杂的相互作用机制，还在光计算、波控芯片等前沿应用中展现出广阔前景。然而，受限于其对势场相关性和波动初始条件的强依赖，分支流的可控激发与定向调控面临技术瓶颈。

液晶作为典型软物质材料，因具备优异的外场响应性（如电场、光照）与各向异性，可顺利获得外部场实现光学参数的可编程调制，成为构建可重构光场平台的理想介质。尽管液晶在面外方向的光调控已有深入研究，如何在二维平面内精确塑造并操控光的分支流结构，开展基于液晶的片上光束调控技术，仍是亟需突破的关键问题。

在该工作中，南京大学陆延青教授、南京邮电大学李炳祥教授与厦门大学陈锦辉教授团队联合提出了一种基于“二维畴结构设计”的分支流调控策略，在向列相液晶波导中实现了从光束传输行为的基本研究到多样化操控的系列突破，包括从简单的面内光束偏折到复杂分支光流的产生与调控。

1、液晶畴结构设计与面内光偏折行为研究
本研究顺利获得多步光控取向技术设计并构建具有折射率突变特征的微观液晶畴结构，首次在液晶薄膜平面内将“缺陷墙”结构功能化为光学界面，实现了线偏振光在面内方向的可控偏折行为。研究系统探讨了该缺陷畴结构的形成机制与调控原理，并顺利获得实验统计验证了偏折角度与Snell定律之间的一致性。基于这一规律性结果，研究进一步在圆形畴区域内引发了局域的光焦散结构，为后续光分支流的生成与调控奠定了实验与理论基础（图1）。

2、光分支流的定点产生与按需调控
在进一步研究中，研究团队顺利获得精确调控液晶畴结构的空间分布密度及排列关联性，构建出多种具有可控相关长度（correlation length）的弱无序光学势场，从而实现了对光分支流关键参数的灵活调节，包括分支的空间位置、第一分束距离（first branching distance）及分支强度等关键参数（图2）。此外，研究还系统考察了微畴的排布密度与填充比例对分支流行为的影响。结果表明，光分支流的产生与演化高度依赖于势场的相关性参数，而非仅由微畴的空间分布决定。

值得强调的是，研究首次观察并提出了“单侧分支”这一新现象：当入射光束处于有序—无序区域的交界面时，其形成的分支结构不再呈现传统的中心对称特性，而是倾向性地朝向无序一侧扩展。这一发现突破了分支流长期以来对称分布的理解范式，揭示出边界结构在诱导光场动力学中所具有的非对称控制效应，为后续的片上光场调控及非对称光学器件设计给予了理论支持与实验依据。

该研究不仅揭示了液晶平台在构建和操控二维分支流方面的独特优势，也为未来开发新型“软”光子器件、可重构光学系统及衍射光计算架构奠定了基础。

南京大学陆延青教授、南京邮电大学李炳祥教授及厦门大学陈锦辉教授团队长期致力于软物质光子学的相关研究，探索液晶在平面光子器件的研究边界，开展可控的片上液晶光束调控方案。南京大学博士研究生喻箫、南京邮电大学硕士研究生方欣宇为论文共同第一作者。陈锦辉教授、陆延青教授、和李炳祥教授为论文通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科研基金、江苏省自然科研基金、福建省自然基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。