閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
編輯推薦

清華大學尤政教授等在可重構光學平臺方面合作取得重大進展

johnny 來源:清華大學2018-02-07 我要評論(0 )   

2月1日,清華大學精密儀器系尤政課題組、材料學院劉鍇課題組、物理系魏洋課題組,與美國伯克利加州大學吳軍橋課題組、姚杰課題組

 2月1日,清華大學精密儀器系尤政課題組、材料學院劉鍇課題組、物理系魏洋課題組,與美國伯克利加州大學吳軍橋課題組、姚杰課題組、科斯塔斯·格里戈羅普洛斯(Costas P. Grigoropoulos)課題組合作,在材料學國際知名期刊《先進材料》(Advanced Materials)上發(fā)表題為《非光刻和現(xiàn)場編程的光子超畫布》(A Lithography-Free and Field-Programmable Photonic metacanvas)的研究論文,提出了一種新型的可重構光學平臺——超畫布。該論文被《先進材料》雜志選為該期的內封底(Inside Back Cover)文章。

傳統(tǒng)光學器件的技術參數(shù)與功能是固定的,這給光學器件與光學系統(tǒng)的實際應用帶來了諸多不便。如果能夠在現(xiàn)場調節(jié)光學器件的技術參數(shù)或功能,就可以大幅提升光學系統(tǒng)的工作性能。因此,可重構光學器件成為了近年來光學領域的研究焦點。

為了實現(xiàn)上述目的,清華大學和伯克利加州大學的研究人員創(chuàng)造性地提出使用相變材料二氧化釩,構建新型全固態(tài)的可重構光學平臺“超畫布”的方法。借助二氧化釩薄膜的相變熱滯回線,研究人員可以在超畫布上實現(xiàn)幾乎任意光學元件的快速寫入與無痕擦除。光學元件的寫入由低功率(約1 mW)的連續(xù)激光和三維移動平臺完成,整個過程中超畫布的溫度可以保持在90 ℃以下。光學元件的擦除依靠降低超畫布的溫度實現(xiàn),最快僅需約1秒就可以完全擦除超畫布上所有的光學元件或圖案。

借助激光及溫度調節(jié)在超畫布上擦寫光學元件或圖案。

超畫布具有成本低、無需光刻、重構速度快等優(yōu)點。文章中,研究人員首先基于超畫布演示了能夠偏折光線的可重構光學器件;接著,使用復數(shù)塊超畫布搭建了可重構光學系統(tǒng)樣機,對光學現(xiàn)象的動態(tài)轉變過程進行了觀測;最后,展示了使用超畫布進行物理仿真,以輔助光學器件設計工作的方法。

基于超畫布的可重構光學器件與可重構光學系統(tǒng)示意圖。

超畫布的研究促進了光學器件與光學系統(tǒng)技術的發(fā)展,此成果有潛力應用到光學計算、可重構光子電路、生物醫(yī)療、全息圖像等領域中。《先進材料》審稿人在評審意見中指出:“這篇文章展示了可調超表面領域的一個巨大的技術進步。”

清華大學尤政教授指導的精密儀器系2017屆博士畢業(yè)生董愷琛、伯克利加州大學已出站的博士后洪錫濬(Sukjoon Hong)和博士研究生鄧洋為該文章的共同第一作者。該項研究得到了中國國家自然科學基金、美國國家科學基金、清華-富士康納米科技研究中心等方面的支持。

轉載請注明出處。

尤政光學平臺光學器件
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網(wǎng)提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內容。

網(wǎng)友點評
0相關評論
精彩導讀