Axicon metalens用于宽带光采集的宽带光采集器

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 复合金属氧化物半导体传感器需要高效的光管理以获得最佳性能.
• 传统的传感器往往受到有限的光吸收和空间分布的影响.
• 能源采集对于低功耗和自主传感器应用至关重要.

研究的目的:

• 设计,制造和表征一个axicon metalens,以提高传感器中的能量采集.
• 为了研究金属灯的光聚焦和光束偏移特性.
• 评估金属对传感器光学传输和性能的影响.

主要方法:

• 设计和制造一个带有中央磁盘和围绕纳米柱的轴子金属.
• 使用微型高光谱成像来测量光学传输的表征.
• 使用和不使用 axicon metalens. 的传感器性能比较.
• 有限差异时间域 (FDTD) 模拟用于理论验证.

主要成果:

• 轴形金属圆成功将光聚焦到传感器的敏感区域,并从相邻的像素中收集光.
• 与空白膜相比,在700nm时正常化峰值传输增加了高达250%.
• 实验结果与FDTD模拟结果有很好的一致性.
• 证明了超宽带的能源采集能力.

结论:

• 开发的axicon metalens显著提高了传感器光采集效率.
• 金属技术为改善各种应用中的传感器性能提供了有前途的解决方案.
• 潜在的应用包括先进的监控系统和物联网设备.