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“澳门新浦京app下载”哈佛大学联合阿尔贡国家实验室开发出基于MEMS芯片的超级透镜

时期:2021-05-03 21:53 点击数:
本文摘要:将超强表面透镜和MEMS技术相结合,或能为光学系统带给高速扫瞄和强化的探讨能力。构建在MEMS扫描器上的基于超强表面技术的平面透镜(超级透镜),左图为扫描电镜图片,右图为光学显微镜光学图片。在MEMS器件上构建超级透镜,将有助统合高速动态控制和准确波阵面空间掌控优势,打造出光掌控新的模型目前,透镜技术在各个领域都取得了突飞猛进的发展,从数码相机到高带宽光纤,再行到激光干涉仪引力波天文台LIGO的仪器设备等。

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将超强表面透镜和MEMS技术相结合,或能为光学系统带给高速扫瞄和强化的探讨能力。构建在MEMS扫描器上的基于超强表面技术的平面透镜(超级透镜),左图为扫描电镜图片,右图为光学显微镜光学图片。在MEMS器件上构建超级透镜,将有助统合高速动态控制和准确波阵面空间掌控优势,打造出光掌控新的模型目前,透镜技术在各个领域都取得了突飞猛进的发展,从数码相机到高带宽光纤,再行到激光干涉仪引力波天文台LIGO的仪器设备等。

现在,利用标准的计算机芯片生产技术开发出有了一种新的透镜技术,或将替代传统曲面透镜简单的多层结构和几何结构。与传统曲面透镜有所不同,基于超强表面光学纳米材料的平面透镜比较更加重。

当超强表面亚波长纳米结构构成某种反复图纹时,它们之后可以仿效需要反射光线的简单曲度,但是体积更加小,聚光能力更加强劲,同时还能增加杂讯。不过,大部分这种纳米结构器件都是静态的,功能性受限。据麦姆斯咨询报导,超级透镜技术开拓者——美国哈佛大学应用于物理学家FedericoCapasso,和MEMS技术早期开发者——美国阿尔贡国家实验室纳米生产和器件小组负责人DanielLopez,他们俩来了一番头脑风暴,为超级透镜减少了运动控制能力,例如较慢扫瞄和光束控制能力,或将修筑超级透镜新的应用于。

Capasso和Lopez合力研发了一款器件,在MEMS上构建了中红外光谱超级透镜。他们将该研究成果公开发表在了本周的《APLPhotonics》期刊上。

MEMS是一种融合微电子和微机械的半导体技术,在计算机和智能手机中可以寻找,还包括传感器、执行器和微齿轮等机械微结构。MEMS现在完全无处不在,从智能手机到汽车安全气囊、生物传感器件以及光学器件等,MEMS可以利用典型计算机芯片中的半导体技术已完成生产。Lopez说道:“在一个硅芯片上高密度构建数千个独立国家掌控的MEMS透镜器件,可以构建光学领域前所未有的光掌控和操作者。

”研究人员在一块SOI绝缘体上硅(2微米顶部器件层、200纳米挖出水解层以及600微米衬底层)上,使用标准光刻技术生产了这款超强表面透镜。然后,他们将这款平面透镜与一个MEMS扫描器(本质上是一个转动光线用作高速光路长度调制的微镜)的中心平台偏移,通过沉积微小铂片将它们相同在一起,最后将该平面透镜组装在MEMS扫描器上。“我们这款构建超强表面透镜的MEMS原型器件,可以通过电掌控转变平面透镜的转动角度,在几度范围内展开焦点扫瞄,”Lopez讲解说道,“此外,这款构建超强表面平面透镜的MEMS扫描器概念检验产品,还可以拓展至红外线及其它光谱范围,拓展更加普遍的潜在应用于,例如基于MEMS的显微镜系统、全息和投影光学、LiDAR(激光雷达)扫描器和激光打印机等。

”在静电驱动情况下,其MEMS平台可掌控两个向量轴方向的透镜运动角度,使平面透镜在每个方向大约9度范围内展开焦点扫瞄。研究人员估算,其探讨效率大约为85%。

“这种超级透镜在未来可以利用半导体技术构建大规模量产,或将在普遍的应用领域替代传统型透镜,”Capasso补足说道。


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