上海光学精密机械研究所的邵建达研究员和赵元安研究员领导的团队，成功研制出一种基于波纹结构ITO薄膜(CITO)的可饱和吸收体器件。这项成果克服了平面介电常数近零(ENZ)薄膜中存在的偏振和角度依赖问题，实现了偏振无关的线性和非线性光学性能。
平面ENZ薄膜中的ENZ场增强效应对于光与物质的相互作用至关重要，尤其在产生强烈非线性光学效应和缩小器件尺寸方面具有潜在应用价值。然而，其固有的窄带、偏振和角度依赖特性限制了其有效利用。
该研究团队提出了一种基于半椭球壳激发单元的ENZ偏振不敏感和广角激发策略。通过构建基于ENZ半椭球壳阵列的波纹ITO薄膜光耦合结构，他们制备了对称几何形状的CITO薄膜。研究表明，在1340 nm的0°激光入射下，CITO薄膜的非线性吸收系数为–609.9 cm/GW，是平面ITO薄膜的8倍。
CITO薄膜不受泵浦激光入射角和偏振态的限制，在0–20°的宽角度范围内保持强非线性光学性能。利用这一优势，他们设计了一种新型的ENZ可饱和吸收体，成功实现了1.34 μm高性能的全固态脉冲激光输出，脉宽约是基于平面ITO薄膜的10倍。
该项研究得到了多个资助项目的支持，包括国家自然科学基金、中国博士后科学基金、中科院特别研究助理资助项目、上海市科委港澳台合作计划、中国科学院国际合作局对外合作重点项目。
这项工作为光学器件的发展提供了可靠解决方案，克服了角度和偏振依赖的问题，有望推动脉冲激光调制器和高性能脉冲激光器的进一步发展。
