卡尔斯鲁厄理工学院
学分:耶拿大学丹尼斯·阿尔斯兰
光学元件的小型化是光子学中的一个挑战
卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和耶拿弗里德里希·席勒大学的研究人员现在已经成功开发了一种基于硅纳米粒子的漫射器，一种散射光线的圆盘
它可以用来专门控制光的方向、颜色和偏振
这项新技术可以用于透明屏幕或增强现实
研究结果发表在《高级材料》杂志上
光子学，即产生、传播和探测光的科学，被认为是21世纪技术发展的主要驱动力
挑战在于将传统光学元件(如透镜、镜子、棱镜或漫射器)小型化，并利用仅在纳米光子学领域可获得的特性来提高它们的性能
这带来了新的应用，例如自动驾驶汽车中的小型化传感器或集成光子量子计算机
漫射器是借助小的散射中心向各个方向散射入射光的圆盘
为了克服传统光学扩散器的笨重，基特大学和耶拿大学弗里德里希·席勒分校的研究人员在基底上涂上一层特别设计的硅纳米粒子，并以无序但精心计划的方式排列这些粒子
这些纳米粒子比人的头发细一百倍，并且与某些可调波长的光相互作用
光的方向、颜色和偏振可以通过这些亚表面来控制
完美扩散的“最佳点” 研究团队面临两个基本问题:“我们能在多大程度上使光学漫射体变小，纳米粒子排列中的无序应该是什么样的？KIT的博士研究员、该研究的两位主要作者之一Aso Rahimzadegan说
“值得注意的是，我们发现了导致完美扩散的无序程度的最佳点
耶拿大学博士研究员、第二主要作者丹尼斯·阿尔斯兰解释说:“我们制作了亚表面漫射体，当用肉眼观察时，从各个方向看，它似乎都一样明亮。”
值得注意的是，这发生在0层
厚度仅为2微米
漫射器散射特定颜色的光，让其他波长不受干扰地通过
“这种特性在科学应用中很有用，但消费类设备也从中受益，例如可以从两侧观看的透明屏幕、全息投影仪或增强现实耳机
来自两个合作伙伴的实验和理论专业知识的结合使得为这些具有挑战性的科学问题提供答案成为可能
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