上海技物所在光譜-偏振多維度解析方面取得進展
近日,以中科院上海技物所為依托單位的紅外科學(xué)與技術(shù)重點實驗室李冠海、陳效雙、陸衛(wèi)研究團隊在超表面光譜與偏振維度同步解析研究方面取得了重要進展,在紅外光學(xué)器件從物理層面突破光譜-偏振多維度、多自由度調(diào)控限制等方面開展探索,為滿足天基遙感、國土安全等重大需求提供可能。 中波紅外(MWIR)作為“分子指紋”密集區(qū),在氣體檢測、航天遙感、空間通信、紅外對抗等應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。對中波紅外光子波長和偏振等維度的解析是對目標(biāo)進行探測與識別的重要手段。相比傳統(tǒng)中波紅外器件,超表面器件在波長、偏振維度調(diào)控方面具有巨大潛力,該技術(shù)為亞波長尺度下獨立操縱光子的多個維度屬性提供了強大而靈活的器件平臺。 重點實驗室研究團隊通過色散瓊斯矩陣的疊加構(gòu)造波長解耦來打破本征偏振約束,在多個離散波長獨立選擇任意正交偏振基并進行復(fù)用調(diào)控,研制了一種具有代表性的多色全偏振調(diào)控器件,成功實現(xiàn)了光譜維度下按需復(fù)用的相干超表面,替代了傳統(tǒng)級聯(lián)濾光片、偏振片和波片的功能。在此基礎(chǔ)上,研究團隊提出了中紅外光子計算尺的概念,研制了具有極小工作距離的波長和偏振狀態(tài)同步解析器件,為超表面器件從傳統(tǒng)借鑒體材料器件原理體制向新材料與新原理共同發(fā)展的方向提供了有益的探索。 圖1. (a)光譜維度下按需復(fù)用的全偏振器件;(b)光子計算尺設(shè)計概念與實現(xiàn)效果 |