Работая с коллегами в Стэнфорде и Dow Chemical Company, исследователи в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне изготовили 3D двоякопреломляющий показатель преломления градиента (УСМЕШКА), микрооптика, электрохимически запечатлевая предварительно сформировала микроструктуры Сайа, как квадратные колонки, структуры PSi с определенными профилями показателя преломления.«Появление и рост оптики преобразования за прошлое десятилетие оживили интерес к использованию оптики УСМЕШКИ, чтобы управлять легким распространением», объяснил Пауль Браун, профессор Ивана Рачева Материаловедения и Разработки в Иллинойсе. «В этой работе мы выяснили, как соединить стартовую форму кремниевой микроструктуры и запечатлевать условий понять уникальный набор желательных оптических качеств. Например, эти элементы показывают новые зависимые от поляризации оптические функции, включая разделение и сосредоточение, расширяя использование пористого кремния для широкого спектра интегрированных приложений фотоники.«Ключ – то, что оптические свойства – функция запечатлевать тока», сказал Браун. «Если Вы изменяете запечатлевать ток, Вы изменяете показатель преломления.
Мы также думаем, что то, что мы можем создать структуры в кремнии, важно, как кремний важен для фотогальванического, отображения и приложений интегральной оптики.«Наша демонстрация, используя трехмерную, литографским образом определенную кремниевую платформу не только показала силу оптики УСМЕШКИ, но и это также иллюстрировало его в многообещающем форм-факторе и материале для интеграции в фотонных интегральных схемах», заявил Нил Крюгер, бывший студент доктора философии в исследовательской группе Брауна и первый автор статьи, «Пористая Кремниевая Микрооптика Показателя преломления Градиента», появившись в Нано Письмах.
«Реальная новинка нашей работы – то, что мы делаем это в трехмерном оптическом элементе», добавил Крюгер, который недавно присоединился к Космосу Honeywell как Ученый в Передовой технологии. «Это дает добавленный контроль над поведением наших структур, учитывая, что свет следует за криволинейными оптическими траекториями в оптически неоднородных СМИ, таких как элементы УСМЕШКИ. Двоякопреломляющая природа этих структур – добавленная премия, потому что двойные ДВОЯКОПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ эффекты / эффекты УСМЕШКИ обеспечивают возможность для элемента УСМЕШКИ, чтобы выполнить отличные, отборные поляризацией операции».
По словам исследователей, PSi был первоначально изучен из-за его видимой люминесценции при комнатной температуре, но позже, поскольку это и другие отчеты показали, оказалось, был универсальным оптическим материалом, поскольку его наноразмерная пористость (и таким образом показатель преломления) может быть смодулирована во время его электрохимической фальсификации.«Красота этого 3D процесса фальсификации состоит в том, что это быстро и масштабируемо», прокомментировал Вэйцзюнь Чжоу в Доу. «Крупномасштабные, наноструктурированные компоненты УСМЕШКИ могут быть с готовностью сделаны позволить множество новых приложений промышленности, таких как передовое отображение, микроскопия и формирование луча».
«Поскольку процесс гравюры позволяет модуляцию показателя преломления, этот подход позволяет расцепить оптическую работу и физическую форму оптического элемента», добавил Браун. «Таким образом, например, линза может быть сформирована, не имея необходимость соответствовать форме, о которой мы думаем для линзы, открывая новые возможности в дизайне интегрированной кремниевой оптики».