一種新型的基于液晶的可調(diào)諧介電超表面

介電超表面代表了光學(xué)領(lǐng)域的前沿研究和應(yīng)用方向之一。它們不僅具有低損耗的優(yōu)勢(shì)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)亞波長(zhǎng)尺度的器件厚度。此外，它們可以自由地在多個(gè)維度上調(diào)制光，例如幅度、相位和偏振。

這種傳統(tǒng)光學(xué)所缺乏的能力對(duì)于未來(lái)光學(xué)系統(tǒng)的集成、小型化和縮放具有重要意義。因此，介電超表面吸引了越來(lái)越多的工業(yè)界關(guān)注。在《Advanced Devices & Instrumentation》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，劍橋大學(xué) Daping Chu 教授的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的基于液晶的可調(diào)諧介電超表面。

通過(guò)利用電介質(zhì)超表面對(duì)液晶的固有配向效應(yīng)以及其電可控特性，消除了對(duì)液晶配向?qū)硬牧虾拖嚓P(guān)工藝的需求，從而節(jié)省了器件制造時(shí)間和成本。這對(duì)于硅基液晶 (LCoS) 等器件具有實(shí)際意義。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)測(cè)量器件在不同角度的透射率，定量研究了超表面本身對(duì)液晶的配向效應(yīng)強(qiáng)度。他們獲得了明暗對(duì)比度為 25.6。

同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中還實(shí)現(xiàn)了近紅外通信波段94%的調(diào)制深度。

這項(xiàng)研究提出了一種新型的基于液晶的電控超表面。通過(guò)利用超表面對(duì)液晶固有的配向效應(yīng)，消除了傳統(tǒng)液晶器件中存在的配向過(guò)程，從而為傳統(tǒng)液晶器件提供了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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