Optische materialen die elektromagnetische golven dynamisch kunnen manipuleren, vormen een opkomend veld op het gebied van geheugens, optische modulatoren en thermisch beheer. Onlangs heeft hun multispectrale ontwerp voorlopig veel aandacht getrokken, met als doel de efficiëntie en integratie van functionaliteiten te verbeteren. De multispectrale manipulatie op basis van deze materialen is echter een uitdaging vanwege hun alomtegenwoordige golflengteafhankelijkheid, waardoor hun capaciteit beperkt wordt tot smalle golflengten.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications , een team van wetenschappers, onder leiding van professor Yao Li van het Centre for Composite Materials and Structure, Harbin Institute of Technology, 150001, Harbin, China, professor Cheng-Wei Qiu van de National University of Singapore, Department of Electrical &Computer Engineering, Singapore, en collega's cascaderen meerdere afstembare optische holten met selectief-transparante lagen, waardoor een universele benadering mogelijk wordt om golflengteafhankelijkheid te overwinnen en een multispectraal platform met sterk geïntegreerde functies op te zetten.

Ze demonstreren de multispectrale (variërend van 400 nm tot 3 cm), hoge responssnelheid (0,9 s) en omkeerbare manipulatie op basis van een typisch faseveranderingsmateriaal, vanadiumdioxide (VO₂ ).

Het platform omvat tandem VO₂ -gebaseerde Fabry-Pérot (F-P) holtes waardoor de optische respons op doelbanden onafhankelijk kan worden aangepast. Het kan breedband-kleurveranderende capaciteit bereiken in het zichtbare gebied (een verschuiving van ~60 nm in resonante golflengte) en kan vrij schakelen tussen drie typische optische modellen (transmissie, reflectie en absorptie) in het infrarood- naar microgolfgebieden met drastische veranderingen. amplitude-afstembaarheid groter dan 0,7.

Daarnaast de ultrasnelle faseovergang van VO₂ maakt een snellere responstijd van 0,9 s mogelijk in vergelijking met op elektrochrome materialen gebaseerde systemen.

Meer informatie: Hang Wei et al., Afstembare VO2-holte maakt multispectrale manipulatie mogelijk van zichtbare frequenties tot microgolffrequenties, Licht:wetenschap en toepassingen (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01400-w

Journaalinformatie: Licht:wetenschap en toepassingen

Aangeboden door TransSpread