研究目的
研究利用单层硅超表面实现高效双频及超宽带光子自旋-轨道相互作用与几何相位,以操控电磁波散射用于隐身应用。
研究成果
研究表明,单层硅基超表面可在红外波段实现高效双频及超宽带几何相位调制,同时具备低镜面反射与低热辐射特性。该方法为激光-红外兼容隐身等多光谱、多物理场应用开辟了新途径。
研究不足
该研究受到实验中使用的凹面镜制造缺陷和几何尺寸限制的影响,这使得镜面角度的调节被限制在大于15°以上。
1:实验设计与方法选择:
该研究利用金属镜面上由空间变化的非晶硅脊构成的单层超表面来产生光子自旋-轨道相互作用和几何相位。
2:样本选择与数据来源:
设计了两个超表面,一个用于双波段(1.05–1.08 μm 和 5–12 μm)操作,另一个用于超宽带(4.6–14 μm)操作。
3:05–08 μm 和 5–12 μm)操作,另一个用于超宽带(6–14 μm)操作。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括非晶硅脊、金镜以及用于制备的常规光刻技术。
4:实验步骤与操作流程:
制备过程包括在石英基板上溅射金层、沉积α-Si、涂覆光刻胶、激光直写、反应离子刻蚀以及去除残留光刻胶。
5:数据分析方法:
使用傅里叶变换红外光谱仪测量反射率,并使用商用热红外成像仪比较热辐射。
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Fourier transform infrared spectrometer
Used to measure the reflectance of the sample.
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thermal infrared imager
Used to compare the surface emissivity of the metasurface sample and a gold plate.
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AZ1500 photoresist
AZ1500
Used in the fabrication process of the metasurface.
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reactive ion etching
Used to transfer the pattern into the α-Si film during fabrication.
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