扭曲莫尔光子晶体传感器：实现对光的相位、偏振和波长等特性的精确调控
2025年4月3日，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）联合斯坦福大学和加州大学伯克利分校的研究团队开发出一种基于扭曲莫尔光子晶体的新型片上传感器。这种传感器利用微机电系统（MEMS）技术，能够实时控制晶体层之间的间隙和角度，从而实现对光的相位、偏振和波长等特性的精确调控。
一、技术原理与创新
扭曲莫尔光子晶体通过两层周期性结构的旋转和重叠，形成莫尔超晶格，从而产生独特的光学效应。这种效应可以通过调节层间距和扭转角度来动态调控光的传播行为。结合MEMS技术，研究团队首次实现了对莫尔结构的实时调节，使传感器具备多维响应能力。
该传感器具备旋转角度、垂直间距和探测角三自由度，能够同时进行高光谱和高偏振成像。这意味着每个像素点都能捕捉到电磁波谱的全域信息以及详细的偏振态数据。
二、应用前景
这项技术具有广泛的应用潜力，包括但不限于：
1.量子计算与通信：通过精确调控光子特性，支持量子信息处理。
2.数据通信：实现更高效的光信号传输和处理。
3.卫星遥感与医学成像：提供高精度的偏振和光谱信息，提升成像质量。
4.智能光谱仪与芯片级光学分析仪：支持小型化、高性能的光学设备。
三、制造工艺与量产能力
该传感器采用CMOS兼容工艺制造，支持晶圆级量产。研究团队证实，通过调节层间参数，该设备可以实现多场景应用，并具备大规模部署的可行性。
研究团队计划进一步开发更多自由度的调节机制，以提升调控精度和应用范围。这项技术不仅为光学系统的小型化和高性能化提供了新的解决方案，还为未来智能光子设备的发展奠定了基础。
这项研究成果发表在《自然·光子学》上，标志着光学超材料领域的一个重要里程碑。
-
干涉测量术的原理、应用及技术演进研究
从宇宙天体的精细化观测到纳米级工业制造的质量管控，干涉测量术基于波的干涉效应，已发展为现代科学研究与工业生产中不可或缺的精准测量技术支撑。该技术以激光为核心载体，通过系统解析波的干涉规律，在跨学科领域实现了测量精度与应用范围的双重突破，成为推动科技进步的关键基础性工具。
2025-11-17
-
什么是柱镜光栅？微米级光学技术引领视觉领域革新
当裸眼3D影像突破平面束缚，当立体成像技术赋能产品包装升级，当光学隐身从科幻概念走向技术实践，柱镜光栅这一核心光学材料正凭借其独特的技术特性，在多个领域推动视觉体验与应用场景的深度变革。作为由微米级圆柱状凸透镜阵列构成的功能性光学材料，柱镜光栅以精准调控光线传播路径的核心能力，成为连接微观结构与宏观视觉应用的关键桥梁。
2025-11-17
-
突破性进展：阿秒涡旋脉冲串成功实现，拓展超快光-物质相互作用研究新维度
在超快光学领域，阿秒脉冲技术已成为观察原子、离子、分子等微观体系中超快电子动力学的重要手段，而轨道角动量这一关键自由度的引入，为该技术的创新发展提供了全新方向。近日，西班牙萨拉曼卡大学AlbadelasHeras教授、美国科罗拉多矿业学院DavidSchmidt教授领衔的联合研究团队，在国际权威期刊《Optica》（Vol.11,No.8）发表重磅研究成果，成功研发出阿秒涡旋脉冲串这一新型超快结构化光场。该成果通过创新性技术方案突破传统瓶颈，为化学、生物、凝聚态物理及磁学等多学科前沿研究提供了具备高时间分辨率与多维调控能力的独特工具。
2025-11-17
-
清华大学提出神经光瞳工程傅里叶叠层成像技术实现大视场高分辨率显微成像突破
在科研与医疗领域，显微镜的大视场观测与高分辨率成像需求长期存在相互制约的技术矛盾。当观测视场扩大时，边缘区域易出现图像失真、细节模糊等问题，严重影响后续分析与应用。清华大学曹良才课题组提出的神经光瞳工程傅里叶叠层成像（NePEFPM）新方法，成功破解这一技术瓶颈，为大视场高分辨率显微成像提供了创新性解决方案。相关研究成果发表于国际权威期刊《Optica》。
2025-11-17
