一个微小的结构刚刚打破了光学的基本规则

科学家通过使用创新的双层Metagratings通过分离角度和波长破坏了光学的基本限制。波长和光线传播(角度)的方向是定义光的表现的两个基本特征。对这两种属性的精确控制对于许多先进的光学技术的功能至关重要。但是,在[...]

来源:SciTechDaily
通过未对准元光栅中的辐射方向性调整谐振反射的示意图。这种新颖的双层元光栅在宽带光谱和广角入射下仅选择单个角度和单个波长。这是通过“定向擦除器”实现的,它可以精确地抑制光沿色散曲线的光谱特征。图片来源:Ze-Peng Zhuang、Xin Zhou 等人。

科学家们利用创新的双层元光栅解耦角度和波长,突破了光学的基本限制。

波长和光传播的方向(角度)是定义光行为的两个基本特征。对这两个特性的精确控制对于许多先进光学技术的功能至关重要。

然而,在具有重复结构的系统(周期性系统)中,自然色散效应在波长和角度之间创建了内置链接。这种连接称为角度波长锁定,这意味着调整入射光的角度通常会导致设备的滤光波长发生变化。

这种相互交织的关系长期以来被认为是不可避免的,并且对需要单独调整角度和波长的应用提出了重大挑战。它导致了重大的技术障碍,例如增强现实 (AR) 显示器中出现类似彩虹的色彩伪影、由于跨角度的色彩扩散导致宽视场成像模糊、由于角度干扰导致光电探测器光谱数据的准确性降低,以及高效、特定方向光源的设计限制。

准确度

辐射方向性的突破

eLight

“辐射方向性就像一个‘神奇的橡皮擦’,使我们能够沿着色散曲线精确地抑制光的光谱特征。这种能力允许独立选择角度和波长,克服了固有色散带来的限制,”他们总结道。

克服制造挑战

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