物理科技生物学-PHYICA

用于多功能彩色聚焦的吉井みな液晶集成金属

物理学 2022-02-17 23:59:11

SPIE 液晶集成金属

信用:申等

,南京大学

亚曲面的发展为平面光学的进步打开了一个眼界

在元器件中,金属在成像和光谱学的实际应用中引起了广泛的关注,因为它提供了多功能波前处理来改善聚焦

作为光子系统小型化和集成化趋势的一部分,金属透镜正在取代由抛光晶体或聚合物制成的传统折射透镜

但是它们的功能保持不变

实现活性金属的前景推动了具有特殊性质的材料的引入,例如可切换的双光镜或离散焦距

直到最近,金属的动态操控,尤其是可调色散,仍然是遥不可及的

单金属动态聚焦 金属色因无法将所有颜色聚焦到同一点而备受困扰,这就是所谓的色差

克服色差是提高全色和超光谱成像分辨率的关键

相反,对于光谱分析和层析成像应用,色散有助于分离不同频率的焦点,以避免串扰

用单一金属动态操纵色散的能力将促进系统集成和功能多样性

液晶集成金属的结构和太赫兹远场表征:(1)部分介质亚表面的扫描电镜照片

交叉偏振器下部分光图案液晶的显微照片

(a)和(b)中的比例尺分别表示100和500微米

模拟和测量的金属焦距从0

9比1

4 THz,带/不带饱和偏置(75 Vrms)

在偏置关闭状态下使用这种金属对“笑脸”面具进行成像

由于消色差聚焦,图像在设计的宽带内清晰可见

在液晶显示器上用饱和偏压对同一掩模成像

较低频率下的失真是由于焦距偏离消色差焦距造成的

信用:申等

,南京大学

光图案化液晶 南京大学的一个研究小组最近展示了色散的主动控制,在指定的宽带内实现消色差聚焦

正如同行评议的开放存取期刊《高级光子学》所报道的,该团队将一种光图案化的液晶集成到一个电介质亚表面中

在他们的设计中,亚表面产生线性谐振相位色散,这意味着透射波的相位波前被介电亚表面线性延迟

液晶负责产生频率无关的几何相位调制

该团队验证了组合透镜的色差控制,并展示了显著的动态宽带成像对比度效果

该设计可以扩展到其他主动元设备;作为一个例子,该小组提出了一个可控色散的光束偏转器

“超材料的灵活性与液晶的宽带电光特性相结合,使得这种设计能够胜任从可见波长到太赫兹和微波的波长控制,”资深作者教授评论说

南京大学工程与应用科学学院的陆延庆

卢在工程与应用科学学院的同事,研究员,高级作者,教授

胡伟指出,“我们预计液晶集成元器件将催生各种有源平面光子元件,以增强光学系统的功能灵活性

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