《Photonics Research》:日盲紫外成像金刚石超透镜

作者: 时间:2025-06-10 点击数:

    在日盲紫外(UV)区域进行成像具有显著优势,包括来自太阳光的干扰极小、背景噪声降低、误报率低以及灵敏度高,因此在火灾预警或探测、臭氧层损耗、炸药爆炸、导弹发射、漏电等方面有重要应用。然而,该光谱范围内的传统成像系统常常受到常规光学器件的庞大和复杂性的阻碍,导致设备沉重且不便于使用。

    超表面的出现,其利用纳米天线的二维阵列来操控光的特性,为开发小型化和紧凑的光学系统提供了有力的解决方案。在这项研究中,设计并制造了金刚石超透镜,以实现超紧凑的日盲紫外成像。为了验证这一概念,以明场成像和螺旋相位对比成像这两种具有代表性的功能为例进行了展示。借助金刚石的卓越性能,如其宽带隙、高折射率、出色的化学惰性和高损伤阈值,这项工作不仅提出了一种简单可行的方法,以超紧凑的形式实现日盲成像,还凸显了金刚石作为一种极具能力用于开发小型化、轻量化且坚固成像系统的材料。

Bright field and spiral phase contrast imaging using diamond metalenses. (a) The measurement setup for the test of imaging performance of diamond metalenses. (b) SEM images of the target samples containing various pre-defined patterns. (c) Bright field images and (d) spiral phase contrast images with edge enhancement of the same objects obtained using the diamond focusing metalens and vortex metalens, respectively, at the wavelength of 261 nm.


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