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2013年

石墨烯特异介质材料实现光学远场超分辨成像的新研究

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2013年09月17日    浏览:

由于受到衍射极限的限制,传统的光学成像系统不能实现实时超分辨成像。为了解决这一问题,人们提出了各种方案。金属/电介质构建的特异介质结构可以实现光学超分辨成像,但是其工作带宽受到金属色散的制约。
光电子集成与器件功能实验室的博士生张天在陈林老师的指导下,与千人学者、加拿大麦克马斯特大学李洵教授合作,提出利用石墨烯/电介质的特异介质结构用于实现在红外波段的宽频带实时远场超分辨成像。可以通过改变石墨烯的外加偏压来调节它的电导率,从而得到双曲线型的色散曲线。具有双曲色散曲线的特异介质可以支持倏逝波的传输,从而得到可被传统光学系统处理的远场放大像。此外,宽频带远场超分辨成像也可以通过调节石墨烯的化学势实现。该研究对于开发实时超分辨成像、纳米光刻和传感等新型纳米光子器件的研究具有较好的参看价值。相关研究成果已在Optics Express上发表(Vol. 21, pp. 20888-20899, 2013)。相关研究工作得到了国家自然科学基金 (No. 11104093)的资助。

(1) 石墨烯双曲透镜的结构示意图

(2) (a-c)不同的入射波长对应的光场分布 (d)光学调制度随波长的变化关系

(责任编辑:陈智敏)