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《自然·通讯》:新的空间光调制器将光学和电子领域结合起来

前瞻网    2021-10-17 20:36

 

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空间光调制器是指在主动控制下,它可以通过液晶分子调制光场的某个参量,例如通过调制光场的振幅,通过折射率调制相位,通过偏振面的旋转调制偏振态,或是实现非相干——相干光的转换,从而将一定的信息写入光波中,达到光波调制的目的。

空间光调制器是常见的光学元件,从家庭影院投影仪到尖端的激光成像和光学计算都有它。这些组件可以控制光的各个方面,如强度或相位、像素。今天,大多数空间光调制器依靠机械移动部件来实现这种控制,但这种方法会使光学设备变得笨重。

现在,哈佛大学工程与应用科学学院的研究人员与华盛顿大学的一个团队合作,开发了一种简单的空间光调制器,它由金电极制成,上面覆盖着一层电光材料的薄膜,可以对电信号做出反应,改变其光学特性。

研究人员使用了由华盛顿大学的化学家Delwin L. Elder和Larry R. Dalton设计的电光材料。当一个电信号被施加到这种材料上时,材料的折射率会发生变化。通过将这种材料划分为像素,研究人员可以用互锁的电极分别控制每个像素的光强度。

只需少量的电源,该设备就能极大地改变每个像素的光强度,并能有效地调制整个可见光谱的光。

这是迈向更紧凑、高速和精确的空间光调制器的第一步,这些调制器有朝一日可用于从成像到虚拟现实、量子通信和传感的一切领域。

作者说:“我们的工作标志着一个新兴的有机-纳米结构电光学领域的开始,该技术在成像、远程控制、环境监测、自适应光学和激光测距方面有着广泛的应用。”

该研究论文题为'Electro-optic spatial light modulator from an engineered organic layer',已发表在《自然·通讯》期刊上。主要作者为Ileana-Cristina Benea-Chelmus。

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责任编辑: 3976DBC

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