基于几何相位的液晶平面光子技术是下一代光学技术，利用微米量级厚度获得复杂相位波前，实现特定光学功能。与传统反射/折射器件相比，液晶平面光学具有微型、轻量、阵列、集成、主动的优势。针对现有液晶平面光子器件在口径、分辨率、稳定性等方面的不足，本人结合自上而下的传统微纳加工技术和软物质自下而上自组装特性，提出多种图案化液晶配向技术，设计和实现液晶平面光子器件。从光配向和液晶高分子材料入手，开发高精度光配向装备，打通大口径液晶平面光学制备的工艺路线，完成了光学微腔、偏振光栅、涡旋相位片等核心元件的制作，并探索在生物传感、激光雷达、集成成像、智能防伪等新兴信息领域的应用。
图1基于几何相位的液晶平面光子器件的工作原理。
图2由于液晶平面光子器件在轻薄、高效、主动调控等方面的优势，在诸多领域有着重大应用前景。
图3本人致力于液晶平面光子学的全链条创新和应用。从图案化液晶配向技术与装备和液晶材料入手，打通了新型液晶平面光子器件的制备路线，并在工程和产业应用进行了探索。实现了在液晶光子学领域的新技术、新装备、新材料、新器件和新应用的突破创新。