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董建文教授团队在零折射光学透镜方面取得重要进展

文章录入:叶芍君 文章编辑:叶芍君 点击数:418 更新时间:2017-04-21

零折射材料是最近备受关注的一种超材料。顾名思义,它是一种等效折射率为零或者接近为零的人工材料,具有天然材料无法实现的新功能,例如利用其对电磁波的相位调控特性,可以实现电磁隐身、单向传输、抗散射传输、波形变换等新奇传输行为。 

近日,董建文教授团队提出由纯电介质材料实现微纳尺度零折射光学透镜的方案,并在光通信波段观察到反常聚焦效应和超低光学球差等现象。上述光学现象一方面是因为零折射超材料中具有的狄拉克锥线性能带,所以近零折射等效介质理论能够成立;另一方面也得益于大面积硅基制备工艺的运用,使得超材料器件能够获得良好的光学性能。同时,该方案克服了光频段零折射超材料中高损耗和低效率的难题,为零折射超材料集成到硅基光子芯片上提供了一个切实可行的新途径,在光通信、传感、光调制器等领域具有潜在应用价值。相关研究成果正式发表在《ACS Photonics》,题为:Realization of Zero-Refractive-Index Lens with Ultralow Spherical Aberration. 详见杂志官方网页链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.6b00714

文章工艺制备部分由佘俊聪教授团队完成。文章第一作者为物理学院2012级博士生何辛涛。本研究得到光电材料与技术国家重点实验室、物理学院、电子信息与工程学院的大力支持。

近两年来,董建文教授团队在零折射材料领域进行了较为深入的研究,积累了一定的基础与经验。例如,Nature Photonics“Quasicrystals: Making invisible materials”为题,全文评述了他们发表在Phys. Rev. Lett.上的零折射准晶光子晶体实验工作。此外,该团队在拓扑光学系统中赝自旋光场调控等方面也发表了系列研究成果。

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