超表面集成的光發(fā)射器件(LED、VCSEL):作為光源,光發(fā)射器件一直是較重要的光學(xué)組件。目前應(yīng)用較普遍的光發(fā)射器件包括LED元件和VCSEL元件等,LED元件是屏幕顯示中的主要組件,而VCSEL器件在結(jié)構(gòu)光投影、激光雷達(dá)等應(yīng)用中扮重要角色。LED、OLED元件一個(gè)重要的問(wèn)題是效率受限,影響出射光的亮度,同時(shí)為彩色顯示增加的多色濾波片也進(jìn)一步降低了光的利用率。超構(gòu)表面在光發(fā)射層或鏡面反射層新增了調(diào)制器件,可以大幅度提高LED出射光的利用率,納米級(jí)的像素調(diào)制在超高清顯示等領(lǐng)域也帶來(lái)了無(wú)限可能。在VCSEL垂直腔面發(fā)射激光器領(lǐng)域,超表面的引入也帶來(lái)了全新的應(yīng)用場(chǎng)景,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光點(diǎn)云和復(fù)雜波前都需要額外的光學(xué)元件,這大幅度降低了器件的整體性和集成性,超構(gòu)表面器件可以直接集成在VCSEL的表面,實(shí)現(xiàn)任意結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的同步調(diào)制,實(shí)現(xiàn)出射即所需,這在人臉識(shí)別、激光雷達(dá)、三維投影等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。在半導(dǎo)體行業(yè)中,光學(xué)平臺(tái)用于鍍膜、刻蝕等工藝的光學(xué)測(cè)試。湖北氣浮光學(xué)平臺(tái)儀器架
超表面集成的單光子發(fā)射器及量子光源(BBO、2D material):作為量子計(jì)算、量子通信和糾纏量子密鑰等量子應(yīng)用中較重要的器件之一,單光子光源和糾纏量子對(duì)生成器件在集成量子體系中至關(guān)重要。糾纏量子對(duì)中自旋角動(dòng)量、軌道角動(dòng)量、頻率等參數(shù)作為單光子的糾纏特性,目前還沒(méi)有辦法做到高效的調(diào)控。同時(shí),糾纏量子對(duì)的數(shù)量作為量子計(jì)算的主要參數(shù),直接決定了量子比特?cái)?shù)的大小,產(chǎn)生超高糾纏光子對(duì)的集成式器件在量子系統(tǒng)中尤為重要。超構(gòu)表面與BBO晶體、二維材料等的集成,為單光子發(fā)射器和量子光源提供了新的契機(jī)。一方面,超構(gòu)透鏡陣列與BBO晶體等集成,可以在單個(gè)平面中同時(shí)高效產(chǎn)生上百對(duì)糾纏光子對(duì),這為超大容量的量子計(jì)算和量子通信奠定了光源基礎(chǔ)。另一方面,超構(gòu)表面與二維材料(WSe2、MoS2、InSe、hBN)的集成,可以提供超高效率、超高糾纏維度的單光子光源,這為集成式光量子系統(tǒng)的構(gòu)建提供了有力的支持。升降光學(xué)面包板行價(jià)光學(xué)平臺(tái)配備的氣墊功能,可有效降低振動(dòng)對(duì)光學(xué)測(cè)量的干擾。
超表面集成的光探測(cè)器件(CCD、CMOS):之前的模塊主要介紹光發(fā)射器,這個(gè)模塊介紹光接收器,也就是光電探測(cè)器與超表面的集成。光探測(cè)器作為使用較普遍的光電子器件之一,在日常生活中隨處可見(jiàn)。較大程度上小小的手機(jī)攝像頭、相機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)的探測(cè)器和激光雷達(dá)、無(wú)人機(jī)上的遙感相機(jī)等,所有的成像設(shè)備,其主要都是光電探測(cè)器。光電探測(cè)器將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)的電信號(hào),然后通過(guò)顯示器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)展示。目前常見(jiàn)的光電探測(cè)器分為CCD和CMOS兩大類(lèi),目前其主要問(wèn)題有兩類(lèi),一個(gè)是光電轉(zhuǎn)換效率的提升,一個(gè)是視場(chǎng)角的拓展。
光學(xué)平臺(tái),又稱(chēng)為光學(xué)面包板、光學(xué)桌面、科學(xué)桌面或?qū)嶒?yàn)平臺(tái),是精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)和儀器穩(wěn)定支撐的關(guān)鍵設(shè)備。以下是對(duì)光學(xué)平臺(tái)的詳細(xì)介紹:定義與用途:光學(xué)平臺(tái)提供了一個(gè)高度穩(wěn)定、水平的表面,旨在較大限度地減少振動(dòng)和外部干擾,確保高精度光學(xué)測(cè)量、激光應(yīng)用、顯微鏡觀測(cè)等科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌颢@得準(zhǔn)確結(jié)果。它是科研工作中必不可少的重要設(shè)備。光學(xué)平臺(tái)的主要作用可以概括為以下幾個(gè)方面:1. 支持復(fù)雜的光學(xué)布置:光學(xué)平臺(tái)上通常有規(guī)則排列的安裝孔(如M6螺紋孔),用于固定光學(xué)元件(如透鏡、棱鏡、反射鏡等)和機(jī)械組件(如調(diào)整架、平移臺(tái)等)。這種模塊化設(shè)計(jì)使得用戶(hù)可以根據(jù)需求靈活布置和調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)。2. 提高實(shí)驗(yàn)精度:在精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)中,任何微小的位移或振動(dòng)都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。光學(xué)平臺(tái)通過(guò)提供穩(wěn)定的環(huán)境,明顯提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域,光學(xué)平臺(tái)常用于光學(xué)量測(cè)設(shè)備的支撐和校準(zhǔn)。
作為微納光學(xué)領(lǐng)域較前沿的技術(shù)方向,超構(gòu)表面在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都備受關(guān)注,一方面得益于其豐富的功能和靈活的調(diào)制手段,另一方面得益于與多種傳統(tǒng)光學(xué)組件優(yōu)異的集成能力。目前,超構(gòu)表面器件已經(jīng)被證明與光發(fā)射器件LED、電荷耦合元件CCD、微機(jī)電系統(tǒng)MEMS、液晶器件LC、平面波導(dǎo)和光纖等器件的集成,用于大幅改進(jìn)傳統(tǒng)光學(xué)元件的集成度和性能。該推文將詳細(xì)介紹作為新一代集成光學(xué)平臺(tái)——超構(gòu)表面的應(yīng)用,同時(shí)分析其未來(lái)的商用化進(jìn)展。光學(xué)平臺(tái)的抗擾動(dòng)能力確保其在各種實(shí)驗(yàn)條件下持續(xù)運(yùn)行。江蘇大型光學(xué)面包板廠家
光學(xué)平臺(tái)可適用于多種波長(zhǎng)范圍的光學(xué)實(shí)驗(yàn),滿(mǎn)足不同研究需求。湖北氣浮光學(xué)平臺(tái)儀器架
光學(xué)平臺(tái)概述:光學(xué)平臺(tái),又稱(chēng)光學(xué)面包板、光學(xué)桌面或?qū)嶒?yàn)平臺(tái),是科研實(shí)驗(yàn)中不可或缺的裝置。它為科研實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定與固定的支撐,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。通過(guò)嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和固定功能,使光學(xué)元件免受外界干擾。其主要分為固定式與可調(diào)式。目前,光學(xué)平臺(tái)主要分為兩大類(lèi):主動(dòng)式和被動(dòng)式,其中被動(dòng)式又可分為橡膠與氣浮兩種。在加工過(guò)程中,光學(xué)平臺(tái)的臺(tái)面被打磨得極為平整,上面布滿(mǎn)了按正方形排列的工程螺紋孔。這些孔和相應(yīng)的螺絲被用于固定光學(xué)元件,從而確保在搭建完成后,系統(tǒng)能抵御外來(lái)擾動(dòng),保持穩(wěn)定。湖北氣浮光學(xué)平臺(tái)儀器架