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新型金属镜片有望促进光学小型化设备变革

发布时间: 2020-07-09 15:57:07   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

传统的镜片体积大,重量重,且只能聚焦有限波长的光线。近期加州大学伯克利分校的研究人员研发了一种新型超薄金属,它使用一组微小的、连接在一起的像渔网一样的波导,以破纪录的效率聚焦从可见光到红外波段的光。与传统镜片不同的是,这种金属镜片扁平紧凑,可以做得足够小,以适应日益小型化的设备。这一发展有望促进太阳能技术、虚拟现实技术、医学成像、光信息处理以及其他光学应用领域的突破性进展。这项名为“鱼网无色金属(FAM)”的新技术在6月25日发表在《自然 通讯》的网络版上。

该研究的首席研究员、劳伦斯·伯克利国家实验室科学家布巴卡尔·坎特表示,这项研究突破了最基本的障碍,简单地说,这是世界上最薄、最有效、最宽波长带宽的平板镜头。

尽管在过去的十年中已经提出了许多实现平板透镜的方法,但新金属的出现首次实现了这种性能组合。

研究小组展示了它的鱼网无色金属捕获频率范围从640纳米(红橙色光)到1200纳米(红外光)70%的入射光的能力。在波长宽八度波段内,进入网状金属的光会聚焦在透镜另一侧的单一点上。

坎特表示,许多应用需要同时处理广谱的多个波长,例如太阳能应用的情况,需要集中所有颜色的光来制造高效的太阳能电池或太阳能聚光器。

这项研究的下一目标是开发能够实现大规模生产的工艺。

图4. 金属的原理图,它是由微小的钛波导;右边是单波导的原理图

沈力编译自:https://phys.org/news/2020-06-record-breaking-metalens-revolutionize-optical-technologies.html

 
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