4月24日下午2:00-3:00,量子电子学与光学工程系徐挺教授依托“腾讯会议”在线作了题为《可见光超构材料及应用》的学术报告。徐挺教授从光频段超构材料电磁特性原理出发,围绕三维体块超构材料与二维平面超构表面两大类光学超构材料,结合课题组最新的系列研究成果,详细介绍了其在频域光谱调制与空间光场调控方面的应用研究及发展前景。
光学超构材料是指将亚波长人工微纳结构按照一定的序组合而成的人工复合介质。与自然材料最大的不同在于,光学超构材料中“人工原子”及构成体系的“序”都可以按照需要,通过重新设计/制备随意改变。因此,光学超构材料对电磁波具有强大的调控能力,能实现自然材料中不可想象的一系列物理现象,如光学负折射、超聚焦、电磁隐身、拓展的折反射定律等。
三维光学超构材料相关研究工作
首先,徐挺教授介绍了三维体块超构材料的光场色散调控机理及应用。通过在调节金属纳米线阵列超构材料的色散等频率面,使其拓扑形态发生椭球面到双曲面的拓扑转变,从而可以在临界点附近实现角度选择透明现象。结合理论参数设计,通过电化员工长的方法在多孔氧化铝模版中填充银纳米线,课题组合成了大面积的光学超构材料薄膜,并在实验中获得了极窄的光学透明窗口。此外,通过自组装的微纳加工方法以及界面阻抗匹配原理,课题组还合成了大面积的全角度、宽带光学超构材料完美吸收器。
二维光学超构表面相关研究工作
除了三维光学超构材料,徐挺教授还介绍了多项关于二维平面超构材料(超构表面)的研究成果。课题组利用亚波长平面微纳结构对入射光场相位的有效调控,设计制备了多种微纳光学功能器件,包括空间加速光束的产生与控制,高分辨螺旋相差成像系统、紫外频段的偏振可控全息以及基于等离激元共振原理的高灵敏度生化传感系统。最后,徐挺教授总结展望了光学超构材料的未来方向。
回顾报告过程,徐挺教授的报告内容丰富、深入浅出,将光学超构材料技术与实际应用需求相结合,让我们充分认识到了微纳光子学的丰富内涵、新奇性能和广阔前景。