介电超表面代表了光学领域的前沿研究和应用方向之一。它们不仅具有低损耗的优势,而且能够实现亚波长尺度的器件厚度。此外,它们可以自由地在多个维度上调制光,例如幅度、相位和偏振。 这种传统光学所缺乏的能力对于未来光学系统的集成、小型化和缩放具有重要意义。因此,介电超表面吸引了越来越多的工业界关注。在《Advanced Devices & Instrumentation》杂志上发表的一项研究中,剑桥大学 Daping Chu 教授的团队开发了一种新型的基于液晶的可调谐介电超表面。
通过利用电介质超表面对液晶的固有配向效应以及其电可控特性,消除了对液晶配向层材料和相关工艺的需求,从而节省了器件制造时间和成本。这对于硅基液晶 (LCoS) 等器件具有实际意义。 研究团队通过测量器件在不同角度的透射率,定量研究了超表面本身对液晶的配向效应强度。他们获得了明暗对比度为 25.6。 同时,研究团队在实验中还实现了近红外通信波段94%的调制深度。 这项研究提出了一种新型的基于液晶的电控超表面。通过利用超表面对液晶固有的配向效应,消除了传统液晶器件中存在的配向过程,从而为传统液晶器件提供了巨大的经济价值。 此外,由于超表面的亚波长特性,理论上该器件可以做得非常薄,有效提高了液晶器件的响应速度和分辨率。与超表面集成的液晶器件对于LCoS等传统液晶器件具有重要的研究价值。 |