可电调的几何相光学元件,具有混合延迟和亚波长的像素大小,由metasurface诱导的液晶晶格式启用
Xin Chang1,2,3, Mike Pivnenko1, Weijie Wu1
1Centre for Photonic Devices and Sensors, University of Cambridge, 9 JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0FA, United Kingdom.
ACS applied optical materials
|July 31, 2025
概括
我们开发了一种新的可电调节的混合光学元件,它结合了液晶和超表面. 该设备提供电压可切换的衍射效率,并允许用于先进的光电子应用的亚波长像素大小.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 超材料是什么?超材料是什么?
- 液晶光子学 液晶光子学
背景情况:
- 几何相光学元件 (GPOE) 对于先进的光学系统至关重要.
- 将液晶 (LC) 与元表面集成为可调光学设备提供了新的途径.
研究的目的:
- 以使用液晶层和嵌入式元表面来呈现一个电调节的混合几何相光学元件 (GPOE).
- 在电信波长上实现电压可切换的衍射效率.
主要方法:
- 混合GPOE的制造和表征,将一个超表面与液晶层集成在一起.
- 几何相格的数值和实验演示,具有电压调节的衍射效率.
- 利用超表面诱导的LC图案来实现亚波长的像素.
主要成果:
- 在1550 nm时实现了电压可切换的衍射效率,从8%到56%.
- 仅通过具有800nm周期的空间变化的超表面展示了LC模式,使得波长下像素成为可能.
- 通过结合传播和共振相实现了薄的LC-GPOE,运行在超过110Hz的开关频率上.
结论:
- 拟议的混合LC-GPOE通过LC介导的共振调提供动态光调节.
- 该设备的薄型和高开关频率有利于先进的光电子应用.
- 这项工作为新型可调光学元件和设备铺平了道路.
