可形变光学超构表面及其动态调控

经过近10年的发展,超构表面作为一种新型的二维人工微纳结构,在光场特性调控方面展现出了巨大的研究潜力。但要实现小型化、集成化的超构表面光电子器件,还需要进一步发展具备动态调控功能的光学超构表面。本文综述了近年来发展的可形变超构表面的研究进展,简要概述了以纳米剪纸技术为基础的可形变超构表面的设计和实现方法,并重点介绍了其在相位、偏振、光学手性、非线性辐射等方面优异的调控性能及其应用。这种灵活的、易实现的可形变超构表面在光场动态调控方面具有独特优势,为设计和实现新型微纳光电子器件提供了新的策略,有望推动新兴的应变光电子学的发展。

微纳光机械传感器研究进展

利用机械运动与光学响应间的相互耦合和共振增强实现的微纳光机械传感器具有小型化、灵敏度高、检测阈值低等优势,其检测范围可从毫米尺度的物理机械运动到纳米尺度下的分子振动,为精确传感的实际应用提供了新颖的策略.微纳光机械传感器可实现多个物理参量的精确传感,如力、位移、质量、声、化学以及热传感参量等.本文介绍了近年来光机械传感器领域的部分重要研究进展,总结了微纳光机械传感器的三个主要发展方向,即无源光机械传感器、电子-光子机械传感平台和中红外分子振动传感,介绍了微纳光机械传感器的配置、应用和集成.最后,对微纳光机械传感器的研究进行了总结和展望.

旋桨手性微纳结构及其圆二色性研究进展

手性是自然界的基本属性之一,其概念已经深入到我们生活的各个方面,比如艺术品、建筑设计、医药、农药、生命、信息、手性光电功能材料和器件等领域.自从科学家在19世纪发现手性物质的光学活性以来,手性光与物质相互作用研究已经成为光学领域最前沿的研究之一.由于天然手性物质的手性光学响应很弱且难以调谐,研究者创造性地设计出了各种各样的人工手性结构来增强手性光学相互作用,并实现了许多新颖的物理现象.与传统的螺旋型手性结构不同,本文重点介绍了基于纳米剪纸技术的人工旋桨手性微纳结构及其在手性光学中的应用.这种人工旋桨手性与传统的手性结构在几何形貌和物理响应机制等方面有着很大区别,例如具有新颖的面外立体扭曲和手性竞争机制.这些独特之处使其在光学圆二色性调控方面具备突出优势,仅通过微小扰动就能实现圆二色性强度、符号、波长的灵活剪裁,为新型人工手性微纳结构提供了新颖的设计思路,并为深入研究手性物理提供了一个理想平台.