The immunity of topological states against backscattering and structural defects provides them with a unique advantage in the exploration and design of high-precision low-loss optical devices. However, the operating bandwidth of the topological states in certain photonic structures is difficult to actively tune and flexibly reconfigure. In this study, we propose a valley topological photonic crystal (TPC) comprising two inverse honeycomb photonic crystals, consisting of hexagonal silicon and Ge₂Sb₂Te₅ (GST) rods. When GST transitions from the amorphous phase to the crystalline phase, the edge band of the TPC appears as a significant redshift and is inversed from a"∪"to an"∩"shape with topological phase transition, which enables active tuning of the operating bandwidth and propagation direction of topological edge states. Both the topological edge and corner states in a triangular structure constructed using TPCs can be simultaneously adjusted and reconfigured via GST phase transition, along with a change in the group number of corner states. Using the adjustability of topological edge states and electromagnetic coupling between two different topological bearded interfaces, we develop a multichannel optical router with a high tuning degree of freedom, where channels can be actively reconfigured and their on/off states can be freely switched. Our study provides a strategy for the active regulation of topological states and may be beneficial for the development of reconfigurable topological optical devices.

当前物联网、云计算等产生的海量非结构化数据，极大提高了对数据处理算力和能效的需求。神经形态计算借鉴生物大脑的信息处理方式，以神经元与神经突触为基本单元，从互联架构与信息处理模式等方面模拟生物神经系统，能够实现实时、超低功耗信息处理，成为大数据时代计算技术发展的前沿热点。其中，光子神经形态计算技术是在光域上进行神经形态计算数据处理的技术，既能够充分发挥光子高速传输、低功耗、高并行度的优势，又能够避免光电和电光转换带来的额外时间功耗开销，具有很大的研究和应用价值。近年来，相变材料作为一种具有高折射率对比度和非易失特性的光学材料，可在光、电、热等激励作用下进行折射率的连续调节，为非易失光子神经形态计算提供了一种可行的解决方案，成为当前的研究热点。本文首先介绍了光子神经形态计算的基本原理和实现方法，在此基础上讨论了相变材料用于光子神经形态计算的原理。其次，针对不同类型的实现途径，研究了不同相变材料的特点和选型办法，综合分析了当前应用较多的两类相变材料以及各类光突触器件和阵列集成应用。最后对基于相变材料的光子神经形态计算技术的发展进行了展望。

太赫兹成像技术在安全检查、医学成像等领域展现出了巨大的应用潜力。相比传统的机械扫描成像和焦平面阵列成像，单像素成像具有系统简单、成像速度快及成本低等优势。其可结合空间光调制技术，运用关联算法重构出目标的二维太赫兹空间信息。从太赫兹单像素成像的基本概念和发展历程出发，着重分析了单像素成像中编码掩模的原理、材料、发展应用及可能面临的挑战。

制备相变石蜡水性分散体乳液并将其引入化学发泡过程中制得相变泡沫混凝土, 通过试验研究相变泡沫混凝土的干密度、抗压强度、体积吸水率、保温性能、相变稳定性能及微观状态。结果表明: 相变石蜡乳液对化学发泡过程和材料抗压强度均有不利影响, 相变石蜡乳液掺量在干粉料质量的40%以内能够稳定制得相变泡沫混凝土; 相变石蜡以微小颗粒分散在泡沫混凝土基体中, 掺入40%干粉料质量的相变乳液会引起泡沫混凝土抗压强度下降35%~47%、体积吸水率降低19%~30%; 相变石蜡能够在一定温度范围内提高泡沫混凝土的保温性能, 材料相变稳定性良好, 石蜡不易渗漏。

超表面是由亚波长尺度的人工原子组成的二维平面超材料，具有操纵电磁波属性的能力。超表面领域的快速发展催生了多种技术/功能器件，包括超表面全息术、矢量涡旋光技术、超透镜、偏振转换器等。主动性超表面是指可以通过电、磁、光照、热、应力等外部刺激对超表面的结构、性质和功能进行灵活调控的超表面。近年来，人们一直致力于研究基于多种调控技术的多功能可调谐超表面，从而实现动态调控电磁波的目的。本文归纳总结了基于多种调控方法的可调谐超表面的研究进展，主要包括基于液晶的可调谐超表面、基于相变材料的可调谐超表面和结构可重构型可调谐超表面，并讨论了不同类型可调谐超表面的优势、面临的挑战以及未来的发展方向。