光子元面积,包括称为元原子的一系列纳米结构,提供了一种在特定波长下操纵光的新型方法。通过在基材上进行工程学的几何形状和功能排列,跨度可以用高精度操纵光波[1]。这种精确的控制使Metasurfaces非常适合各种应用,包括折射率感应。在各种领域(例如环境监测,食品安全检查,生物医学诊断,化学工业等)中,折射率感测至关重要[2]。由于低损失,低成本,较低的线宽度,高Q因子,介电元时间偏向于感测的突出[3]。在这里,我们在这项工作中提出了一个基于介电元面的折射率传感器。通过数值模拟研究了传感器的性能。获得的传输光谱在1μm至1.7μm的波长范围内描绘了双共振。这种双重共振的存在在传感器技术方面具有显着优势,因为它为监视变化提供了多种选择。此外,这种双重响应也增强了传感器的稳定性。通过研究了元原子中的圆柱插槽,并研究了其灵敏度的提高,从而进一步修改了传感器设计。
由教授领导的团体独立提出了“数字”元结构的概念。Della Giovampaola和Engheta [1]和Cui等。[2]。基于这些类型的人工材料的基本思想是依赖有限数量的基本包裹物(在最极端的情况下,只有两种),但是能够设计各种复杂的局部操作的能力。每当适用时,这种方法会大大简化设计过程,因为可以通过离散优化策略有效地探索搜索空间[3]。此外,它简化了制造过程,还提高了相对于不可避免的公差的鲁棒性。指的是电磁(EM)跨表面场景[2],人们可能会想到一组反射元素,例如在接地的介电介电底物上放置的金属斑块,理想地是特征在于单位 - 振幅恢复的特征,并以180的量子响应和量化的量子响应,以量身定量的量子,以量身定量的范围,以量身定量的编码为量子。最简单的二进制外壳,在2位案例中,0°,90°,180°和270°,依此类推。以这种方式,这些元素的每个可能的空间组合可以用数字编码顺序进行等效。在某种程度上,这个概念也可以解释为对所谓的“ Checker-board”元面的概括,该概念具有金属和人工 - 磁性导管元件的定期分布[4]。
金属纳米颗粒可以在金属的电子与令人兴奋的电磁波相相振荡时支持共振。目前在许多不同的研究领域中研究了这些局部的表面等离子体共振(LSPR),以改善许多物理现象,例如太阳能电池板的光子至电子转换效率以及电子到光子转换效率在光发射二极管中(LED)。通过正确选择纳米颗粒的金属材料,可以调整它们具有高度效果的光谱范围。的确,金纳米颗粒在可见光谱范围的红色部分中引起共鸣,其中铝纳米颗粒在蓝色的元素中引起共鸣。不幸的是,与其他共振现象相比,LSPR的质量因素非常差,这主要是因为它们在金属材料中受到了很大的影响。但是,当将金属纳米颗粒作为阵列组织时,可以观察到衍射现象,这使得可以将所有纳米颗粒搭配在一起并减少其LSPR的阻尼。当LSPR耦合到平面内(放牧)衍射顺序[1]时,将发生这种称为表面晶格共振(SLR)的集体共振。对于许多应用,例如LED或生物医学成像中的发射增强,这种尖锐的共振非常有趣。但是,如果元表面基于一种金属材料,则其光学响应的光谱范围受到限制。
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这项研究介绍了用于Covid-19检测的生物传感器的设计和分析,将石墨烯元面积与金,银和GST材料整合在一起。所提出的传感器架构将平方环谐振器与圆环谐振器结合在一起,并通过红外制度中的Comsol多物理模拟进行了优化。传感器表现出非凡的性能特征,在初级检测带(4.2-4.6μm)中的吸收值超过99.5%,次级带(5.0-5.5μm)中的吸收值约为97.5%。该设备表现出高灵敏度(4000 nm/riU),检测极限为0.078,优点为16.000riu⁻时,当利用晶体GST作为底物材料时。通过使用XGBoost回归的机器学习优化,传感器的性能得到了进一步提高,从而在各种操作参数之间实现了预测和实验值之间的完美相关性(R²= 100%)。双波段检测机制,结合了高级材料和机器学习优化的整合,为快速,无标签和高度敏感的COVID-19检测提供了有前途的平台。这项研究有助于开发用于病毒检测和疾病诊断的下一代生物传感技术。
嵌入量子点,提高其发光效率。团队包括机械工程系,化学工程系和电气工程系的Junsuk Rho教授,博士学位。机械工程部的候选人明苏王,拜恩格苏(Byoungsu Ko)和Jaekyung Kim,以及博士学位的Chunghwan Jung。候选人,来自化学工程系。
摘要:超表面作为由亚波长结构构成的人工材料,具有强大的调控线性和非线性光场的能力,极大地推动了纳米光子学的发展。最近,等离子体超表面已被证明可以作为可饱和吸收体(SA),其调制性能远高于其他SA,表现出优异的非线性偏振传递函数。然而,由于等离子体共振的偏振依赖性,超表面饱和吸收体的工作带宽通常很窄,不利于宽带超快激光的产生。本文,我们提出了一种银双纳米棒等离子体超表面,实现了稳定的宽带饱和吸收,这归功于双棒结构独特的间隙共振模式。泵浦光同时激发精心排列的银纳米棒上的偶极共振和纳米棒对之间的间隙模式,提高了超表面可饱和吸收体的响应带宽。通过将超表面插入光纤激光器腔内,分别获得了工作在1.55和1.064 μ m处的稳定脉冲序列。该工作不仅进一步释放了超表面在超快激光领域的潜力,也为宽带非线性器件的设计提供了新的思路。关键词:等离子体超表面,宽带,可饱和吸收体,超快激光器,光纤激光器
极化转换是光子学和量子光学元件中现代应用的基础。尽管他们的应用兴趣,但仍需要基本的理论和实验努力来利用极化光学的全部潜力。在这里,我们揭示了琼斯矩阵的两个非正交特征态的连贯超级位置可以极大地提高与经典正交极化光学的任意极化变换的效率。通过用堆叠和扭曲的配方利用跨表面,我们实施了一种强大的配置,称为“非正交跨额叶”,并在实验上证明了任意输入输出偏转模式,以达到近乎100%的传输效率,以宽敞的宽带和角度增强范围和角度增强方式。此外,我们提出了一种路由方法,以投射具有四链循环圆极化成分的独立相全息图。我们的结果概述了一个强大的范式,以实现极有效的极化光学元件,以及在微波和光学频率下进行通信和信息加密的极化多路复用。
,一个光子工程小组,桑坦德大学,39005,西班牙B Ciber debioingeniería,生物群岛,Y纳米甲基甲虫,萨鲁德·卡洛斯III,马德里,28029,西班牙西班牙C c Instition de InvestiTo deResjuctivaciónHealthHealth Valinevalinevalain valenticala(Idialla),39011。帕拉联邦大学工程系,邮政信箱8619,阿肯西亚UFPA,贝莱姆,66075-900,巴西和电气与计算机工程学院,坎普纳斯大学坎皮纳斯大学,坎皮纳斯大学,13083-852,巴西坎皮纳斯大学,巴西f电气与信息工程系Sannio,Benevento,82100,意大利H国家研究委员会,微电子和微系统研究所,通过Del Fosso del Cavaliere 100,罗马,00133,意大利,一个光子工程小组,桑坦德大学,39005,西班牙B Ciber debioingeniería,生物群岛,Y纳米甲基甲虫,萨鲁德·卡洛斯III,马德里,28029,西班牙西班牙C c Instition de InvestiTo deResjuctivaciónHealthHealth Valinevalinevalain valenticala(Idialla),39011。帕拉联邦大学工程系,邮政信箱8619,阿肯西亚UFPA,贝莱姆,66075-900,巴西和电气与计算机工程学院,坎普纳斯大学坎皮纳斯大学,坎皮纳斯大学,13083-852,巴西坎皮纳斯大学,巴西f电气与信息工程系Sannio,Benevento,82100,意大利H国家研究委员会,微电子和微系统研究所,通过Del Fosso del Cavaliere 100,罗马,00133,意大利,一个光子工程小组,桑坦德大学,39005,西班牙B Ciber debioingeniería,生物群岛,Y纳米甲基甲虫,萨鲁德·卡洛斯III,马德里,28029,西班牙西班牙C c Instition de InvestiTo deResjuctivaciónHealthHealth Valinevalinevalain valenticala(Idialla),39011。帕拉联邦大学工程系,邮政信箱8619,阿肯西亚UFPA,贝莱姆,66075-900,巴西和电气与计算机工程学院,坎普纳斯大学坎皮纳斯大学,坎皮纳斯大学,13083-852,巴西坎皮纳斯大学,巴西f电气与信息工程系Sannio,Benevento,82100,意大利H国家研究委员会,微电子和微系统研究所,通过Del Fosso del Cavaliere 100,罗马,00133,意大利
捕获和处理通过空间分辨的电磁信息基于生物学研究,医学诊断,机器视觉和遥感等领域的重要应用。使用长波红外光谱仪在可见波长处获得更容易获得的数据以外的洞察力非常有吸引力[1]。例如,在红外波长处进行空间解决数据,例如用于植物组织歧视和生物分子检测[2],癌细胞研究[3],机器视觉应用,包括自动驾驶汽车的实时数据处理[4]以及热卫星成像[5]。今天,这些应用程序中的大多数都依赖于使用常规光电探测器以强度的形式捕获空间信息,并随后应用数字处理。在大多数情况下,这些计算可以通过现代算法有效地执行,但生成大量高分辨率数据的应用可以将当前的电子系统推向其极限,并使用大量的时间和能量[6]。