列表

微纳结构红外超宽带增透的物理机制和实现路径

微纳结构红外超宽带增透的物理机制和实现路径

摘要：为满足红外超宽带增透的需求，通过多种电磁场分析方法研究光-微纳结构的耦合过程，深入分析了二元阵列与蛾眼结构的增透物理机制，指出超宽带增透的本质在于：构建一种在整个增透波段内波长不敏感的光阻抗匹配表面。尽管两种结构均满足该条件，但二元结构的优势往往被低估。研究发现，相较于蛾眼结构依赖其内部相位逐步匹配的方式，二元阵列通过光入射至结构表面的即时相位匹配，有效避免了增透效果对结构高度的依赖性，从而大幅降低了实现同等透过率所需的结构高度，并更易于设计与制备。实验结果表明：采用标准半导体工艺在硫化锌表面制备高度仅为1.4 μm 的浅层二元阵列，即可在8~12 μm 波段内将单侧平均透过率提升9.3 百分点，达到97%，该高度（1.4 μm）约为同等透过率下蛾眼结构高度的67%；在整个8~14 μm 长波红外波段内，单侧平均透过率提升8.4 百分点，达到96.2%。该结果展示了二元阵列易于设计、制备简便、超宽带增透性能优异等特点，有望将二元阵列推广至多种红外场景。
光电 2026年10月19日
面向氮化镓基发光器件的超表面研究进展

面向氮化镓基发光器件的超表面研究进展

摘要：氮化镓（GaN）基发光器件作为第三代半导体光电器件的代表，在许多领域中得到广泛应用。然而，随着微型化、集成化光电系统的发展，传统的分离式光学元件已无法满足新兴应用场景对发光器件性能与集成度的要求，集成化已成为发光器件的重要发展方向。在此背景下，超表面凭借其在亚波长尺度下对光的偏振、相位和振幅等多项参数的精确操控，有效推动了GaN 基发光器件的集成化发展。聚焦于GaN 基发光器件在新兴应用场景中面临的困境，概述了超表面的调控机理，回顾了近年来通过超表面调控GaN 基发光器件的研究进展，探讨了目前面临的挑战，并对未来的发展方向进行展望。
光电 2026年10月17日
超构表面赋能的导波辐射光场调控

超构表面赋能的导波辐射光场调控

摘要：聚焦于超构表面在导波辐射调控方面的研究进展，系统性地探讨了将片上导波高效辐射至自由空间并进行精细操控的机制与应用。首先阐述了导波辐射调控的基本原理，随后深入分析了超构表面在导波辐射光场多维和动态调控方面的作用与能力。最后，对该领域面临的挑战和新兴方向进行了展望，旨在为片上超构表面在光子集成、信息处理、AR 显示和传感等领域的未来发展提供全面的视角与指导。
光电 2026年10月17日
飞秒激光辅助化学刻蚀微纳结构及其应用

飞秒激光辅助化学刻蚀微纳结构及其应用

摘要：飞秒激光辅助化学刻蚀技术具有无需掩模、可在材料表面与内部实现任意形状加工等优势。该技术能够制备高精度、高密度、大面积、高深宽比的三维微纳结构，在芯片、生物、能源等多个领域有重要应用。首先综述在不同材料中飞秒激光辅助化学刻蚀的基本原理，之后介绍其在微光学元件、微流控器件、通孔技术、切割和微机械方面的应用，最后对未来发展进行展望。
光电 2026年10月15日
飞秒激光直写光纤光栅的制备技术与传感应用综述

飞秒激光直写光纤光栅的制备技术与传感应用综述

摘要：综述了基于fs 激光的光纤布拉格光栅（FBG）制备机理、主要加工方法、面临的挑战及其在传感领域的最新研究进展。重点讨论了新型FBG 的实现及其在光纤激光器、生物医疗与机器人等蓬勃发展领域的应用。最后，展望了fs 激光刻写FBG 在人工智能辅助制造、三维表征、卷对卷大规模自动化制备方面的发展前景。
光电 2026年10月13日
结构色的物理机制与前沿：迈向实用化与工程化

结构色的物理机制与前沿：迈向实用化与工程化

摘要：系统综述了结构色的基本物理机制，包括干涉、衍射、散射与共振效应，并总结了其在动态调控、大规模制造与前沿应用中的最新研究进展。在大规模制备方面，超快激光直写、喷涂自组装、纳米压印、3D 打印等方法展现出工业化应用潜力。结构色在显示、传感、防伪、艺术创作与环境检测等多个前沿领域展现出广阔的应用前景，特别是在智能材料、可穿戴设备与绿色制造中具有重要价值。该研究旨在为结构色从基础研究到工程应用的系统性发展提供参考路径，推动其在多学科交叉领域的深度融合与创新应用。
光电 2026年10月09日
基于薄膜铌酸锂的光学机器学习

基于薄膜铌酸锂的光学机器学习

摘要：薄膜铌酸锂凭借其卓越的电光性能和优异的可集成性，近年来已成为推动片上光子学快速发展的核心平台。与此同时，人工智能计算的蓬勃兴起对高速、低功耗、可编程计算平台的需求日益迫切。因此，机器学习与薄膜铌酸锂平台的融合正引领光子技术迈向智能化的新阶段。一方面，机器学习作为集成光子器件设计的先进工具，可通过逆向设计算法显著提升薄膜铌酸锂光子器件的性能与设计效率；另一方面，高性能的薄膜铌酸锂光子平台也为构建光学机器学习系统提供了理想的硬件基础。聚焦于薄膜铌酸锂智能光计算平台，系统梳理了机器学习与薄膜铌酸锂双向融合的研究进展。首先，重点阐述了逆向设计方法的原理、优势以及其在薄膜铌酸锂集成器件的优化应用；随后，讨论了基于该平台的光学神经网络架构实现方案以及应用前景；最后，总结了当前面临的挑战并对未来发展方向进行展望。
光电 2026年10月08日
基于锑化铟和石墨烯的多功能超材料传感器设计

基于锑化铟和石墨烯的多功能超材料传感器设计

摘要：提出了一种基于锑化铟和石墨烯的高灵敏度多功能太赫兹超材料传感器。该传感器在3.20 THz 和3.99 THz 处的吸收率分别达到了99.27% 和97.96%，具有双窄带完美吸收特性。其折射率灵敏度高达830 GHz/RIU（其中RIU 为折射率单位），磁场灵敏度达到1700 GHz/T，品质因子（Q 值）最高达64。通过结合石墨烯的电可调性和锑化铟的热、磁敏感特性，该传感器实现了对折射率、温度和磁场等多种物理量的高灵敏度检测。该传感器兼具高灵敏度、窄带强吸收与动态可调谐等优势，为太赫兹波段的多功能集成化传感提供了新思路。
光电 2026年10月08日
太赫兹全频段主动调谐多功能超材料吸波器

太赫兹全频段主动调谐多功能超材料吸波器

摘要：为弥补现有太赫兹吸波器件在全频段范围内的吸收性能与主动调谐能力方面的不足，设计了一种由十字形与正方环状二氧化钒及石墨烯周期复合阵列构成的太赫兹全频段主动调谐多功能超材料吸波器。该吸波器充分利用石墨烯的费米能级可调性和二氧化钒的温控相变特性，在0.1~10 THz 频段内实现了吸收率超过92% 的宽广吸收带宽，并在0.1~11.9 THz 频段内实现全覆盖主动调谐。经调谐后，该吸波器在0.1~11.9 THz 频段内的吸收率超过90%，对应的吸收带宽达到11.8 THz；而在0.1~11.2 THz 频段内，吸收率则超过95%，对应的吸收带宽达到11.1 THz。此外，该器件能够实现2%~100% 吸收峰范围的动态调谐，并具备反射与吸收之间的自由切换功能。通过阻抗匹配理论、电场分布分析，并结合电偶极子共振、磁谐振与石墨烯表面等离子体共振等机制，探讨了全频段强吸收性能的原理。该研究成果在隐身技术、太赫兹无损检测、6G 开发及光学传感等前沿领域具有广阔的应用前景。
光电 2026年09月30日
基于深度学习的透射型偏振转换超表面设计

基于深度学习的透射型偏振转换超表面设计

摘要：提出了一种基于深度学习的超表面设计方法。该方法基于深度神经网络（DNN）生成透射偏振转换波所需的单元结构参数。在其工作频点上，单元结构的传输幅度超过0.9。所设计的偏振转换器基于单层介质结构，且介质厚度被限定在一定范围内，在实现高性能的同时兼具结构易加工、低成本等特性。针对数据库所涉及的频段范围，该方法可以逆向预测传输幅度超过0.9 的任意频点所对应的单元结构参数。为验证其有效性，以0.5 GHz 为间隔展示了7 个模型。其中，10.0 GHz 对应的模型介质厚度仅为0.82 mm（0.027λ0，λ0=30 nm），实现了超薄结构设计，且该转换器对入射线偏振方位角具有不敏感性。基于神经网络的偏振转换器得到的实际频点与目标频点的误差小于0.03 GHz。此外，制作了样品并进行实验测试，仿真结果与实验结果之间具有良好的一致性，进一步验证了所提设计方法的可靠性与实用性。
光电 2026年09月29日