사진은 칼 코겐화물 유리의 설계 구성은 투명 기판 상에 증착 보여주는 주사 전자 현미경 이미지이다. 그래픽 적외선에서 마모를 결정하는 슈퍼 원자 (메타 원자) '로 지칭되는 이들 연구자 재료 굴절
마이 무시 (Musi) 컨설팅 리포트에 의하면, MIT의 (MIT) 조인트의 다른 부분 연구자 촬영 화상의 적외선 대역 스펙트럼을 사용하는 새로운 방법을 공동 개발 한 방법은, 열 전사, 의치 감지 포함 사용될 수있다 자유 공간 통신을 포함한 다양한 유형의 응용 프로그램.
전자기 방사 스펙트럼의 중 적외선 (MID-IR) 파장 대역에 특히 유용 부이다 : 이것은 어두운 열 추적 신호에 영상을 제공하고, 중요한 많은 생체 분자와 화학적 신호 있지만, 광학 시스템의 주파수 대역을 검출하도록. 어려운 제조 및 설계의 응용 프로그램은 매우 전문적이고 고귀한하지합니다. 현재, 연구자들은 말했다 제어하고 빛 파장 대역을 감지 할 수있는 효율적인 대규모 생산 방법을 발견했다.
결과는 네이처 커뮤니케이션에 발표 된, 매사 추세 츠 공과 대학에서 기술 티안 구 및 Juejun 후, 매사 추세 츠 대학 (매사추세츠 대학교) 연구원 로웰 매사 추세 츠 공과 대학과 Hualiang 장, 전자 과학 기술의 중국 대학에서 연구원 East China Normal University의 다른 13 명의 연구자들은 공동으로 다음과 같이 썼다.
이 새로운 방법은 대신에 일반적으로 두꺼운 만곡 된 글래스 렌즈들에 사용되는 전통적인 광학 렌즈, 광학 소자의 평면 합성 나노 재료를 사용한다. 이러한 나노 구조의 광 소자, 전자 반응에 제공되고, 유사한 컴퓨터 칩을 사용하여 할 수있다 제조 기술. 구는 말했다 : '이 metasurface는 표준 microfabrication 기술을 사용하여 제조 될 수 있으며 제조는 확장 될 수 있습니다.'
Gu는 "가시 광선 및 근적외선에서 초극세 물체 표면 광학은 우수한 성능을 보였으 나 중간 적외선에서는이 발달이 다소 느리다"고 연구팀이 연구를 시작했을 때 그들은 이러한 장치는 매우 얇아졌습니다. '우리는 여전히이 물질들을보다 효율적이고 저렴한 비용으로 만들 수 있습니까?'라는 질문에 성공했습니다.
새로운 소자는 굴절률이 높고 고성능, 초박막을 형성 할 수있는 칼 코겐 화합물 합금으로 만들어진 '초 흡수체 (superatoms)'라는 정교한 모양의 박막 광학 요소 세트를 사용한다. 슈퍼 원자 구조 :이 '슈퍼 원자'는 IR 투명한 불소 기판에 증착되어 I 또는 H와 같은 글자와 유사하게 패터닝됩니다. 동시에이 작은 구조의 두께는 관찰 된 빛의 파동뿐입니다. 또한, 이들 초석은 물체가 매우 얇은 반면에, 더 큰 자연 재료에서는 달성 할 수없는 거의 임의의 파면 작용을 제공 할 수 있습니다. 따라서 제조 공정에 필요한 재료는 매우 적습니다. 구 (Gu) : '이것은 전통적인 광학 시스템과 근본적으로 다릅니다.'
Gu는 계속해서 다음과 같이 설명한다. "공정을 통해 열 증발에 의해 기판에 재료를 증착하는 매우 간단한 준비 기술을 사용할 수 있습니다."팀은 6 인치 웨이퍼, 마이크로 머신 표준 기술 연구팀은 "우리는 더 많은 양산을 연구하고있다"고 밝혔다.
그는 이어 "이들 디바이스는 75 %까지의 광 효율로 중반 적외선의 80 %를 전송할 수 있으며 이는 기존의 중견 IR 메타 광학보다 현저한 개선이다."고 덧붙였다. 종래의 적외선 광학 재료보다 경량화, 박형화가 연구자들은 단지 어레이의 모드를 변경함으로써, 동일한 방법을 사용하여, 그것을 임의로 간단한 장치 메인 빔 편향, 원통형 또는 구형 포함한 광학 장치의 다른 유형을 제조 할 수있다 렌즈 및 복합 렌즈는 비구면. 이들 렌즈는 적외선 초점 이론적 최대 선명도, 즉 소위 회절 한계 것으로 입증되었다.
Gu는 이러한 기술이 기존의 대형 투명 소재보다 복잡한 방식으로 빛을 조작 할 수있는 메타 광학 장치를 만들었으며 편광 및 기타 특성을 제어 할 수 있다고 설명했습니다.
많은 분야에서 중 적외선 빛 연구진은 적외선 빛이 분자의 대부분과 스펙트럼 기능을 포함하고 효과적으로 분위기를 침투 할 수 있다고 말했다. 매우 중요한 역할을 가지고, 그래서 환경 모니터링, 군사 및 산업용 애플리케이션이다 본 기술 분야의 핵심 요소는 다양한 물질을 검출한다. 이후 가장 일반 가시 광선 또는 적외선 영역의 빛을 사용하는 근적외선 광학 재료가 복잡하고 고가의 제조에 적외선 센서에 완전히 불투명하다. 따라서, 이것을 이 새로운 접근 방식은 소비자 감지 또는 이미징 제품을 포함하는 새로운 잠재적 응용을 가져올 것입니다.
이 연구는 미 국방부 첨단 연구 프로젝트 국 (DARPA)의 극단적 인 광학 및 영상 프로젝트와 중국의 국립 자연 과학 재단이 공동으로 기금을 지원했다.
