【Nanoantenna 陣列操縱光】

明道

【Nanoantenna 陣列操縱光】

 

 

集成光學相控陣

由研究人員在美國取得了在矽晶片上的光學天線的第一次大規模陣列。

結構，可以生成光的準確預定義的模式，可用於在宿主中的新的應用領域，包括 3D 全息顯示和先進的醫學影像。

 

天線長時間用於發射無線電和電視波，但研究人員最近才開始擴展到可見光這一概念。

所有天線都工作振盪收費沿它們的結構，這意味著天線的大小必須適合的電磁輻射的波長諧振模式它支援。

若要使在光學頻率工作的天線，它必須因而被縮小到納米尺寸。

 

連接了多個無線電天線，從一個共同的來源，美聯儲的想法到處都有很長時間太。

在這裡，天線是在階段，以提高發射無線電波在給定方向的對齊方式。

技術還經常受雇于天文學，階段，以改善整個結構的解析度那裡收集資訊從多個望遠鏡。

數以千計的天線

現在由邁克爾 · 瓦特在麻省理工學院 （MIT） 率領一個團隊已擴展到紅外燈的概念，並已成功製備含有超過 4000 天線面積小超過 0.5 × 0.5 m m 的單一晶片上集成光學相控陣列中。

這是相當於 64 × 64 的天線單位或具有覆蓋 9 × 9µm 的每個圖元的圖元的陣列。

天線是由強烈的高指數的對比度電介質光柵和同一電源級別的所有工作。

他們是所有在對齊階段產生複雜的光模式 — — 在這種情況下，麻省理工學院徽標，遠場。

瓦茨說，給我們的知識，此演示代表的矽納米光子項目有史以來，最大的連貫組合。

研究人員說他們是能夠準確地控制在其中從陣列發出的光的方向和操縱發出的光束在兩個維度。

瓦特和他的同事將其相控陣在使用先進的工具，如光學浸沒式光刻的常規 300 毫米互補金屬-oxide–semiconductor (CMOS) 製造設施。

影像與 3D 全息技術

根據團隊，陣列可以用於光束轉向在遙感應用程式如光探測和測距 （雷射雷達） 和干涉。

因為他們可能會用採取圖像通過光散射等生物組織材料設備還能在醫學圖像中找到使用。

這種成像技術使得自動調整階段的光學波以補償失真造成的周圍介質 — 調用相位精確控制的光束被雇用的自我調整光學"技術的使用和數量龐大的圖元，擁有新的光學相控陣天線的兩個特點。

瓦特表示： 一個立即應用程式會在血管內的手術，操縱雷射光束和圖像血管壁。

我相信，3D 全息顯示不只是現在，可能但我們力所能及的 [是]

邁克爾 · 瓦特，麻省理工學院

 但是，我認為這些陣列的最有趣應用程式是在 3D 全息顯示，他說。

我相信 3D 全息顯示現在不只可能，但我們力所能及的 [是]。

這是光波的因為我們的陣列允許單獨控制的階段和發出的振幅以及納米光子發射器，使真正任意全息圖完全生成晶片第一次單點激勵。

他補充道這樣的應用程式將更好如果陣列操作在可見的光的波長，在當前的工作中表現出的近紅外頻率比短。

要實現這一目標，我們將現在工作減少陣列的圖元大小，甚至進一步和使用矽材料的波導在結構中，由於矽吸收光線在光譜的可見部分。

研究描述的性質.

關於作者

貝爾 Dumé 是nanotechweb.org的特約編輯

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jan/14/nanoantenna-array-steers-light