作為微納光學(xué)領(lǐng)域較前沿的技術(shù)方向,超構(gòu)表面在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都備受關(guān)注,一方面得益于其豐富的功能和靈活的調(diào)制手段,另一方面得益于與多種傳統(tǒng)光學(xué)組件優(yōu)異的集成能力。目前,超構(gòu)表面器件已經(jīng)被證明與光發(fā)射器件LED、電荷耦合元件CCD、微機(jī)電系統(tǒng)MEMS、液晶器件LC、平面波導(dǎo)和光纖等器件的集成,用于大幅改進(jìn)傳統(tǒng)光學(xué)元件的集成度和性能。該推文將詳細(xì)介紹作為新一代集成光學(xué)平臺(tái)——超構(gòu)表面的應(yīng)用,同時(shí)分析其未來的商用化進(jìn)展。光學(xué)平臺(tái)配備的氣墊功能,可有效降低振動(dòng)對(duì)光學(xué)測(cè)量的干擾。安徽大型光學(xué)面包板支架
探索光學(xué)平臺(tái)的奧秘:在實(shí)驗(yàn)室的一角,光學(xué)平臺(tái)靜靜地?cái)[放著,每一個(gè)部件都透露出精密與嚴(yán)謹(jǐn)。這里,是科學(xué)與技術(shù)的交匯點(diǎn),每一次實(shí)驗(yàn)都是一次探索未知的旅程。結(jié)構(gòu)組成:頂板和底板:通常均為5毫米厚的鋼板,保障平臺(tái)整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性。蜂窩芯:由0.25毫米厚的精密加工焊接鋼制成,通過壓模工具及焊接平墊片保證幾何間距,使平臺(tái)各方向?qū)ΨQ、各向均勻,熱穩(wěn)定性好。側(cè)板:采用鋼材,消除因濕度導(dǎo)致的環(huán)境不穩(wěn)定因素。表面處理:經(jīng)自動(dòng)化加工系統(tǒng)進(jìn)行啞光表面處理,表面平整度在1平方米區(qū)域內(nèi)可達(dá)±0.1毫米,同時(shí)采用大半徑圓角設(shè)計(jì),提高實(shí)驗(yàn)室安全性。上海三維光學(xué)平臺(tái)制造光學(xué)平臺(tái)在電子芯片制造中,能夠精確支撐各種光刻設(shè)備。
超表面集成的單光子發(fā)射器及量子光源(BBO、2D material):作為量子計(jì)算、量子通信和糾纏量子密鑰等量子應(yīng)用中較重要的器件之一,單光子光源和糾纏量子對(duì)生成器件在集成量子體系中至關(guān)重要。糾纏量子對(duì)中自旋角動(dòng)量、軌道角動(dòng)量、頻率等參數(shù)作為單光子的糾纏特性,目前還沒有辦法做到高效的調(diào)控。同時(shí),糾纏量子對(duì)的數(shù)量作為量子計(jì)算的主要參數(shù),直接決定了量子比特?cái)?shù)的大小,產(chǎn)生超高糾纏光子對(duì)的集成式器件在量子系統(tǒng)中尤為重要。超構(gòu)表面與BBO晶體、二維材料等的集成,為單光子發(fā)射器和量子光源提供了新的契機(jī)。一方面,超構(gòu)透鏡陣列與BBO晶體等集成,可以在單個(gè)平面中同時(shí)高效產(chǎn)生上百對(duì)糾纏光子對(duì),這為超大容量的量子計(jì)算和量子通信奠定了光源基礎(chǔ)。另一方面,超構(gòu)表面與二維材料(WSe2、MoS2、InSe、hBN)的集成,可以提供超高效率、超高糾纏維度的單光子光源,這為集成式光量子系統(tǒng)的構(gòu)建提供了有力的支持。
光學(xué)平臺(tái):光學(xué)平臺(tái)是現(xiàn)代光學(xué)研究和工業(yè)制造中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)備。它的主要作用是為光學(xué)系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定、精確、無振動(dòng)的工作環(huán)境,從而保證實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。選擇合適的光學(xué)平臺(tái)需要綜合考慮應(yīng)用需求、預(yù)算限制以及平臺(tái)的技術(shù)特性。此外,光學(xué)平臺(tái)還普遍應(yīng)用于光學(xué)、電子、精密機(jī)械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無損檢測(cè)等領(lǐng)域,以及其他機(jī)械行業(yè)的精密試驗(yàn)儀器、設(shè)備振動(dòng)隔離的關(guān)鍵裝置中。綜上所述,光學(xué)平臺(tái)是一種非常重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為各種需要高精度、高穩(wěn)定性、高隔振性能的應(yīng)用提供了可靠的支撐和保障。光學(xué)平臺(tái)還能夠支持高精度的干涉測(cè)量、光學(xué)校準(zhǔn)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)。
超表面集成的光探測(cè)器件(CCD、CMOS):之前的模塊主要介紹光發(fā)射器,這個(gè)模塊介紹光接收器,也就是光電探測(cè)器與超表面的集成。光探測(cè)器作為使用較普遍的光電子器件之一,在日常生活中隨處可見。較大程度上小小的手機(jī)攝像頭、相機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車的探測(cè)器和激光雷達(dá)、無人機(jī)上的遙感相機(jī)等,所有的成像設(shè)備,其主要都是光電探測(cè)器。光電探測(cè)器將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)的電信號(hào),然后通過顯示器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)展示。目前常見的光電探測(cè)器分為CCD和CMOS兩大類,目前其主要問題有兩類,一個(gè)是光電轉(zhuǎn)換效率的提升,一個(gè)是視場(chǎng)角的拓展。隨著技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)平臺(tái)也逐漸向智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。黑龍江國(guó)產(chǎn)光學(xué)面包板
光學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)兼顧現(xiàn)代美學(xué),使其在實(shí)驗(yàn)室中也顯得有科技感。安徽大型光學(xué)面包板支架
應(yīng)用與重要性:光學(xué)平臺(tái)在光學(xué)、電子、精密機(jī)械制造等領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用。隨著科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精密化需求增加,光學(xué)平臺(tái)的重要性也日益凸顯。它能夠固定各種光學(xué)元件以及顯微鏡成像設(shè)備等,為實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的工作環(huán)境,從而確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性:光學(xué)平臺(tái)是精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可或缺的重要設(shè)備。它以其出色的穩(wěn)定性和隔振效果,為高精度實(shí)驗(yàn)室提供了堅(jiān)實(shí)的支持和保障。光學(xué)隔振平臺(tái),也稱為光學(xué)面包板或光學(xué)平臺(tái),是用于搭建精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)、激光實(shí)驗(yàn)以及其他需要高穩(wěn)定性的物理實(shí)驗(yàn)的重要設(shè)備。它通過提供一個(gè)平坦且穩(wěn)定的表面來安裝和調(diào)整光學(xué)組件,確保這些組件能夠保持精確的對(duì)準(zhǔn)和位置穩(wěn)定性。安徽大型光學(xué)面包板支架