科學家提出新方法加速超透鏡技術商業(yè)化
超透鏡(metalenses)是一種能夠操縱光線的納米人工結構,它提供了一種可以顯著縮小傳統(tǒng)光學元件尺寸和厚度的技術。該技術在近紅外區(qū)域尤其有效,在各種應用中大有可為,例如被稱為 "自動駕駛汽車的眼睛 "的激光雷達、微型無人機和血管探測器。 9P)<CD0 盡管潛力巨大,但目前的技術需要數千萬韓元才能制造出指甲蓋大小的超透鏡,這給商業(yè)化帶來了挑戰(zhàn)。幸運的是,最近的一項突破表明,其生產成本有望降低千分之一。 I@q>ES!1H 由浦項科技大學(POSTECH)機械工程系和化學工程系的 Junsuk Rho 教授等人組成的合作研究小組(POSCO-POSTECH-RIST Convergence Research Team)提出了兩種批量生產超透鏡和在大表面上制造超透鏡的創(chuàng)新方法。他們的研究成果發(fā)表在《激光與光子學評論》(Laser & Photonics Reviews)上。 wh:`4Yw 光刻法是利用光在硅晶片上刻印圖案來制造超透鏡的一種工藝,是制造超透鏡的一個步驟。通常情況下,光的分辨率與波長成反比,也就是說,波長越短,分辨率越高,從而能制作出更精細、更詳細的結構。在這項研究中,研究小組選擇了深紫外光刻技術,這是一種使用較短波長紫外線的工藝。 9Au+mIN 研究小組最近利用深紫外光刻技術實現(xiàn)了可見光區(qū)超透鏡的量產,相關論文發(fā)表在《自然·材料》上。然而,由于現(xiàn)有方法在紅外區(qū)域的效率較低,因此出現(xiàn)了挑戰(zhàn)。 ;h3*MR 為了解決這一限制,研究小組開發(fā)了一種在紅外區(qū)域具有高折射率和低損耗的材料。這種材料被集成到現(xiàn)有的大規(guī)模生產工藝中,從而在 8 英寸的晶片上成功制造出直徑為 1 厘米的大型紅外超透鏡。 .< vg[
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< 值得注意的是,該透鏡的數值孔徑(NA)高達 0.53,凸顯了其卓越的光收集能力和接近衍射極限的高分辨率。圓柱形結構進一步使其具有偏振無關性,確保了無論光振動方向如何都能發(fā)揮出色的性能。 ~K],hi^<P 在第二種方法中,研究小組采用了納米壓印技術,這是一種利用模具印制納米結構的工藝。該工藝利用了通過與 RIST 合作研究積累的納米壓印技術訣竅。 C
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