《高效光学超表面纳米制造的挑战》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2021-03-14
  • 自然于2021年3月10日发布关于纳米制造的内容,文章指出光学超表面作为廉价、轻量化光学元件的替代品,已经引起了人们的极大期望。近年来,结合多种光学功能的新型光学元件的提出,进一步推动了对光学元件制造精度的要求。在这项工作中,我们详细研究了最常见的加工误差对超表面光学响应的影响,并在广泛的数值模拟的基础上定量地评估了加工误差的容忍度。我们通过一种基于硅纳米谐振器的超表面的设计、制造和表征来说明这些结果,该超表面在近红外范围内作为光束偏转器工作。

相关报告
  • 《NSF投资2000万美元用于量子纳米制造基础设施》

    • 来源专题:精密测量科技动态监测平台
    • 编译者:marcus2017
    • 发布时间:2024-07-29
    • 2024年6月20日,美国国家科学基金会(NSF)宣布了一项近2000万美元的奖励,将支持科罗拉多大学博尔德分校纳米级制造设施的建设,以加速原子光子量子器件的设计和开发,使美国成为量子科学和工程领域的全球领导者。 新的NSF国家量子纳米实验室(NQN)将实现量子器件的制造、表征和封装能力,这对于推进从量子计算机和网络到原子钟和先进量子传感器等应用至关重要。作为NSF中型研究基础设施1(中型RI-1)计划的一部分,NQN将成为学术界、政府和工业用户的开放获取国家设施。 NQN设施将配备尖端仪器,这些仪器将推进由中性原子和离子构建的量子器件与光子界面和寻址的量子器件在包括高真空和低温的环境中所遇到的设计、制造、工艺开发和异构集成挑战。目前,量子系统依赖于需要复杂控制的光学器件,而该设施支持的新技术将允许更多研究人员使用集成量子系统,并加速向更广泛应用转化。
  • 《清华大学开发超快激光制造技术,更好地控制表面微/纳米结构的制造》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2023-12-29
    • 清华大学致力于开发激光制造技术,用于制备表面微/纳米结构并探索其功能应用。我们已经建立了单独、精细地控制微米级和纳米级特征以及控制它们如何组合以形成不同类型的多层结构的能力。 通过微/纳米结构进行表面功能化不仅是一个受仿生学启发的蓬勃发展的研究领域,而且对于各种实际应用也非常重要。实现各种表面功能的关键是制造具有可控尺寸、层次和成分的表面微纳米结构,这推动了微纳米制造技术的不断进步。 受控原位 沉积为超快激光表面微/纳米结构开辟了新的可能性 清华大学材料科学与工程学院激光材料加工研究中心的研究人员花费数年时间开发激光制造技术,用于制备表面微/纳米结构并探索其功能应用。我们已经建立了单独、精细地控制微米级和纳米级特征以及控制它们如何组合以形成不同类型的多层结构的能力。我们研究的功能和应用包括极端润湿性、防冰、宽带光吸收、结构色、太阳能水蒸发、热界面管理、摩擦学性能、表面增强拉曼光谱以及能源应用的光电催化等。 使用超快激光器更好地控制结构制造并开发更灵活的制造方法是我们持续研究的重点之一。除了控制超快激光烧蚀过程之外,我们最近还证明了原位 超快激光烧蚀固体表面后的颗粒沉积也可以被控制并用作局部微增材工艺来堆积分层表面结构。等离子体羽流的形成是脉冲激光烧蚀固体过程中的普遍现象。 来自等离子体羽流的产物(例如,纳米颗粒)可以被收集以供外部液体(例如,在液体中激光烧蚀的情况下)或基底(例如,在脉冲激光沉积的情况下)使用。相比之下,在超快激光表面结构化过程中,等离子体羽流中的一些纳米颗粒 原位沉积回受照射的表面。 对于特定应用,现场 沉积的结构特征对于增强光吸收、敏感性和能量转换等表面特性发挥着重要作用。然而,是否以及如何 控制原位沉积过程仍然是一个悬而未决的问题。 我们最近的研究显示了控制原位沉积过程的能力,例如,在微锥阵列顶部构建堡垒状结构,而不仅仅是产生随机分布的纳米颗粒。所揭示的激光与物质相互作用机制可以激发未来的研究兴趣,探索使用超快激光制造功能表面微/纳米结构的新可能性。