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像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展 被引量：10
1
作者 余晓畅 赵建村 虞益挺 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期999-1012,共14页
传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代... 传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代传统滤波器件并具有与成像系统片上集成的潜力。近年来,集成了动态或静态滤波结构的光谱成像微系统已崭露头角,逐渐构建起全新的光谱成像方法,但在原理机制、器件性能、制造成本、集成装配工艺等方面还有许多需要攻克的难题。本文综述了国内外在像素级微纳滤波结构、滤波和成像器件的集成制造和装配等方面的研究进展,梳理了光学滤波-探测集成器件的发展脉络,探讨了其局限性并展望了发展趋势。 展开更多
关键词 光谱成像 集成光学器件 光学滤波 光学超表面
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基于“蛾眼”灵感的抗反射微纳结构表面技术 被引量：5
2
作者 付跃刚 欧阳名钊 吴锦双 《飞控与探测》 2018年第2期1-10,共10页
飞蛾眼睛表面所覆盖的纳米级结构对光的吸收作用,启发了人们对亚波长结构与光作用的思考。抗反射技术可减少光能在传播过程中的损失,被广泛应用于光学系统、太阳能电池、光电子设备、显示屏幕、窗口元件等领域。蛾眼抗反射微纳结构表面... 飞蛾眼睛表面所覆盖的纳米级结构对光的吸收作用,启发了人们对亚波长结构与光作用的思考。抗反射技术可减少光能在传播过程中的损失,被广泛应用于光学系统、太阳能电池、光电子设备、显示屏幕、窗口元件等领域。蛾眼抗反射微纳结构表面概念的提出为光学抗反射技术的发展提供了新的思路与契机。简要回顾了蛾眼抗反射微纳结构表面技术的基本概念、技术发展情况,并对各种应用于抗反射微纳结构表面的加工技术进行了总结与归纳,对一些新的技术发展方向进行了讨论。 展开更多
关键词 抗反射 光学超表面 微纳加工 仿生光学
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基于单层光学超表面产生复合涡旋光束的方法研究
3
作者 明阳 《常熟理工学院学报》 2023年第2期18-21,共4页
光学超表面超薄的特性和前所未有的灵活光操纵能力为产生特殊空间光模式提供了一个有效的平台.本文提出并通过实验验证了一个基于光学超表面的方法用于产生和调控具有多个相位奇点的复合涡旋光束(Composite vortex beam,CVB).由于其独... 光学超表面超薄的特性和前所未有的灵活光操纵能力为产生特殊空间光模式提供了一个有效的平台.本文提出并通过实验验证了一个基于光学超表面的方法用于产生和调控具有多个相位奇点的复合涡旋光束(Composite vortex beam,CVB).由于其独特的光学特性,CVB应用前景广阔,可用于多光子阱、量子信息等.此前CVB可使用空间光调制器产生,然而其体积大、成本高、分辨率有限.这里设计的平台具有小型化的特征,更具实用性,为CVB的应用开辟了一条新途径. 展开更多
关键词 光学超表面 复合涡旋光束 相位奇点
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亚波长铌酸锂薄膜导模共振结构设计及二次谐波转化效率优化
4
作者 曹春雨 瞿敏妮 谢微 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期127-136,共10页
基于亚波长铌酸锂薄膜刻蚀导模共振超表面结构,理论模拟了超表面结构的光学响应特性,探讨了刻蚀微纳结构的周期、填充因子和刻蚀深度等参量对透射光谱的影响,同时研究了不同偏振态和入射角度的光源对光谱线宽的作用;利用非对称的光栅结... 基于亚波长铌酸锂薄膜刻蚀导模共振超表面结构,理论模拟了超表面结构的光学响应特性,探讨了刻蚀微纳结构的周期、填充因子和刻蚀深度等参量对透射光谱的影响,同时研究了不同偏振态和入射角度的光源对光谱线宽的作用;利用非对称的光栅结构设计,使连续谱中的束缚态(bound states in the continuum,BIC)衰退为高Q值(>10000)的准BIC模式;利用束缚态的局域场增强效应,将亚波长铌酸锂薄膜的二次谐波转化效率提升了5个数量级.模拟结果表明,当入射基频波的峰值功率密度在约1 GW/cm2量级时,可实现紫外波段二次谐波高效转化,即单次穿过亚波长铌酸锂薄膜后,出射的紫外波段二次谐波转化效率高达10–3量级.这为提升微纳结构、光学表界面体系的非线性响应特性提供了思路和设计方案. 展开更多
关键词 铌酸锂薄膜 光学超表面 导模共振 二次谐波
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2020年光学超材料热点回眸
5
作者 孙竞博 文永正 +3 位作者 王陈 赵世强 王菲镂 周济 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期192-200,共9页
光学超材料一直是超材料学科中的重要组成部分之一,是超材料在信息科学领域中应用的重要体现。2020年,光学超材料领域的研究涌现出了一大批非常优秀的科技成果。围绕非线性光学超材料、人工智能超材料与光学超表面等方面回顾了光学超材... 光学超材料一直是超材料学科中的重要组成部分之一,是超材料在信息科学领域中应用的重要体现。2020年,光学超材料领域的研究涌现出了一大批非常优秀的科技成果。围绕非线性光学超材料、人工智能超材料与光学超表面等方面回顾了光学超材料在2020年的研究热点。 展开更多
关键词 光学超材料 非线性光学超材料 人工智能超材料 光学超表面
原文传递
晶格扰动对纳米孔超表面Fano共振特性的影响
6
作者 陈颖 李美洁 +1 位作者 王建坤 赵蒙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期178-185,共8页
高Q值共振超表面以其对局域电磁场的显著增强而在纳米光子学中受到广泛关注。基于全介质材料独特的电磁属性,提出了一种方形晶格对称性破缺的全介质纳米孔阵列超表面,通过打破方形晶格原胞的面内对称性来激发近红外区域的高Q值Fano共振... 高Q值共振超表面以其对局域电磁场的显著增强而在纳米光子学中受到广泛关注。基于全介质材料独特的电磁属性,提出了一种方形晶格对称性破缺的全介质纳米孔阵列超表面,通过打破方形晶格原胞的面内对称性来激发近红外区域的高Q值Fano共振。在垂直入射平面波的激发下,该超表面实现了极化独立的双重简并模态Fano共振以及极化依赖的三重非简并模态Fano共振,后者具有更高的Q值与更强的电磁局域性能。采用数值模拟探究了晶格扰动参数对三重非简并模态Fano共振特性的影响。结果表明,三重非简并模态Fano共振的Q值与局域电场强度受晶格扰动参数控制,通过优化晶格扰动参数,三重非简并模态Fano共振的Q值可同时高达1.8×10^(4),2.7×10^(4),1.9×10^(4),其局域电场强度可同时高达2×10^(4),3×10^(4),1.5×10^(4)。 展开更多
关键词 表面光学 光学超表面 多重Fano共振 方形晶格 高Q值 电磁局域增强
原文传递
自旋依赖强度可调谐的相变超构透镜
7
作者 李洁 田喜敏 +3 位作者 许军伟 武婷 陈霆枫 旷金芝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期224-231,共8页
超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与... 超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与半导体工艺兼容等突出优点,引起了研究学者的极大兴趣。然而,已报道的超构透镜受限于相位分布设计,难以同时实现偏振复用及强度可调谐聚焦功能;且结构一旦确定,其电磁性能就被锁定,在灵活调制电磁波方面受到很大限制。为此,文中从各向异性单元结构的设计和优化入手,协同PB相位和传输相位,设计了两种能够在不同空间取向(横向和纵向)上实现自旋分裂的Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)(GSST)相变超构透镜。通过改变入射圆偏振光的椭偏度,两超构透镜均可实现强度可调谐聚焦性能;通过调控相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)从非晶态逐渐转变为结晶态,两超构透镜均可实现聚焦性能的连续调谐并最终达到“ON”和“OFF”的动态切换。所设计的自旋依赖强度可调谐相变超构透镜有望在多成像系统、机器视觉和显微成像等领域发挥重要作用。 展开更多
关键词 光学超表面 超构透镜 相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1) 自旋依赖 强度可调谐
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可调谐光学超构材料及其应用 被引量：6
8
作者 曹暾 刘宽 +4 位作者 李阳 廉盟 胡子贤 刘萱 李贵新 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期968-985,共18页
光学超构材料是由亚波长功能单元组成的新型人工结构材料,拥有天然材料所不具备的新颖光学特性。利用光学超构材料可以灵活调控光波的传播特性,可实现负折射、隐身、单向传输等新奇的光学现象。传统的光学超构材料通常具有固定的几何结... 光学超构材料是由亚波长功能单元组成的新型人工结构材料,拥有天然材料所不具备的新颖光学特性。利用光学超构材料可以灵活调控光波的传播特性,可实现负折射、隐身、单向传输等新奇的光学现象。传统的光学超构材料通常具有固定的几何结构和不变的材料特性,其光学性能难以改变,限制了光学超构材料器件的可调谐性。近年来,人们通过特殊材料或者结构来设计光学超构材料,实现了对光波的动态调控。本篇综述主要围绕活性材料(如变容二极管、液晶、相变材料、石墨烯等)和结构重构(微机电系统、柔性可拉伸材料等)这两种调控机制,介绍了可调谐光学超构材料领域的研究进展,分析了基于不同调控机制的可调谐光学超构材料的特点,阐述了可调谐光学超构材料在未来应用中所面临的挑战,并展望了可调谐光学超构材料的发展前景。 展开更多
关键词 光学超构材料 光学超构表面 可调谐
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非线性光学超构表面:基础与应用 被引量：1
9
作者 唐宇涛 张学才 +3 位作者 胡子贤 胡悦 刘萱 李贵新 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期22-34,共13页
光学超构表面是一种由亚波长尺度的超构单元在面内排布而构成的准二维人工结构材料。研究人员可以通过选择超构单元的材料组成、几何形状对光的振幅、偏振、相位和频率等光场自由度进行灵活调控。聚焦于超构表面在非线性光场调控领域的... 光学超构表面是一种由亚波长尺度的超构单元在面内排布而构成的准二维人工结构材料。研究人员可以通过选择超构单元的材料组成、几何形状对光的振幅、偏振、相位和频率等光场自由度进行灵活调控。聚焦于超构表面在非线性光场调控领域的原理与应用。首先,概述了非线性晶体到非线性超构表面的发展历程。然后,讨论了对称性和几何相位在非线性光学超构表面中的重要作用。最后,介绍了非线性光学超构表面在波前调控、量子信息处理和太赫兹波的产生与调控等领域中的应用。 展开更多
关键词 光学设计 非线性光学 光学超构表面 波前调控
原文传递
非线性光学超构材料 被引量：1
10
作者 刘萱 邓俊鸿 +3 位作者 唐宇涛 张学才 欧阳敏 李贵新 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期342-351,共10页
在线性光学范畴下,光学超构材料等人工结构材料的出现与发展使得人们在控制光与物质的相互作用方面拥有更多自由度。例如,利用人工设计的功能单元可在亚波长尺度对光的振幅、相位和偏振进行灵活有效的调控,从而实现超透镜、负折射、隐... 在线性光学范畴下,光学超构材料等人工结构材料的出现与发展使得人们在控制光与物质的相互作用方面拥有更多自由度。例如,利用人工设计的功能单元可在亚波长尺度对光的振幅、相位和偏振进行灵活有效的调控,从而实现超透镜、负折射、隐身衣等新奇光学效应。通过调控超构材料中光的几何相位、局域电磁增强等物理机制,可实现光与物质相互作用的显著增强,为实现非线性微纳光学光源及其应用开启了新的大门。围绕近年来光学超构材料在光学频率转换、超快光开关与光调制、以及非线性相位调控等方面的研究进展进行了总结,并对非线性光学超构材料在未来应用中的前景和所面临的挑战进行了展望。 展开更多
关键词 光学超构材料 光学超构表面 非线性光学 光学频率转换 光开关与调制 非线性光学几何相位
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