超薄纳米晶层红外成像
超薄纳米晶层红外成像
研究人员展示了使用超薄透明 GaAs 纳米晶体将红外图像转换为可见光
红外成像技术在夜视、自主车辆导航、光学层析成像和食品质量控制等领域有着广泛的应用。然而，传统的红外成像技术需要使用窄带隙半导体等材料，这些材料对热噪声非常敏感，通常需要低温冷却。
现在，来自澳大利亚国立大学、诺丁汉特伦特大学和世界各地的合作者的研究人员已经成功地展示了一种紧凑的全光学替代方案，可以使用非线性波混合过程在由 GaAs 半导体纳米天线组成的超表面中进行红外成像。
正如《高级光子学》（Advanced Photonics）报道的那样，他们通过和频生成的相干参数过程，通过实验显示了短波红外波长的上变频。在这个过程中，目标的红外图像在超表面内与强泵浦光束混合，在纳米级超薄成像器件中将图像从红外图像转换为可见光图像。
设计的超表面被制造并转移到透明玻璃上，在玻璃表面形成一层纳米晶体。在实验中，西门子星目标的红外图像照亮了超表面。目标的红外图像与第二束光束混合，并通过 SFG 过程上转换为 550 nm 的可见波长（绿光）。
使用传统相机捕获的可见绿色图像对应于目标的不同横向位置，包括目标完全从红外光束路径中移除并且观察到超表面的 SFG 发射的情况。尽管红外信号光束的不同部分被构成超表面的独立纳米晶体上转换，但图像仍能很好地再现到可见光中。
所提出的基于超表面的 IR 成像方法提供了传统上转换系统中不可能实现的新机会。例如，使用反向传播的激发光束，以及以不同角度入射，最重要的是，通过适当设计的超表面进行多色红外成像。
因此，研究人员获得的结果有利于紧凑型夜视仪器和传感器器件的未来发展，提供超薄、超紧凑的平台以及室温下多色红外成像等新功能。
参考资料
'Infrared upconversion imaging in nonlinear metasurfaces' by Rocio Camacho-Morales et al; Advanced Photonics, 3(3), 14th June 2021
关于我们
《化合物半导体》中国版(CSC)是全球最重要和最权威的杂志Compound Semiconductor的“姐妹”杂志，亦是中国唯一专注于化合物半导体产业的权威杂志，重点介绍国外先进技术和产业化经验，促进国内产业发展，为国内读者提供化合物半导体行业的专业知识。内容涵盖晶体的特性研究，器件结构的设计，生产中用到的材料、设备、软件、测量、厂房设施，以及有关市场分析和动态。
雅时国际商讯（ACT International）成立于1998年，为高速增长的中国市场中广大高技术行业服务。ACT通过它的一系列产品－包括杂志和网上出版物、培训、会议和活动－为跨国公司及中国企业架设了拓展中国市场的桥梁。ACT的产品包括多种技术杂志和相关的网站，以及各种技术会议，服务于机器视觉设计、电子制造、激光/ 光电子、射频/ 微波、化合物半导体、洁净及污染控制、电磁兼容等领域的约十多万专业读者。ACT 亦是若干世界领先技术出版社及展会的销售代表。ACT总部在香港，在北京、上海、深圳和武汉设有联络处。
