中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2019年底,上海光机所共有在职职工958人(其中高级技术职称人员437人),包括两院院士7人、发展中国家科学院院士2人、973计划项目及重大研究计划首席科学家3人、重点研发计划高技术领域等专家组成员6人、国家重大专项副总设计师1人、国家重大专项总体专家组成员9人,国家杰出青年基金获得者5人、国家优秀青年基金获得者5人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、百千万国家级人才工程入选者2人、国家“万人计划”领军人才入选者5人、国家“万人计划”青年拔尖人才入选者2人,中青年科技创新领军人才6人......
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称中科院上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究...
上海光机所围绕国家“十二五”规划,按照中国科学院“创新2020”发展规划的要求,紧密结合上海光机所“一三五”发展目标,在高功率激光、信息光学、光学与激光材料科技领域与国外开展了实质性科技合作。同时,上海光机所根据各国特点制定了相应的合作政策,有计划、有重点地策划、设计和组织了若干重大国际合作项目和交流活动,形成了较为成熟的国际合作模式。通过组建联合实验室,组织高水平国际会议,承担多项重大国际合作项目,引进和培养了一批科技创新人才,开展了全方位、多层次、高水平、重实效的国际科技合作,提高了上海光机所在国际科技界的地位。
一、组建联合单元,扩大上海光机所的影响力,提升所的国际学术地位。
2012年4月28日上午,中韩高能量密度激光物理联合研究中心成立。中国全国政协副主席、科技部部长万钢和韩国科技部部长李周浩共同为中心揭牌。李周浩在致辞中指出,中韩联合研究中心自1998年成立以来,经过十多年的积极努力,对韩、中两国科技发展做出了一定贡献。韩方合作单位韩国原子能研究所是拥有50多年历史的优秀研究所,在原子能领域取得了一些世界级的成果,得到同行的高度评价。上海光机所在等离子体、激光核聚变等方面取得许...
上海光机所十分重视院地合作,近年来,面向国民经济主战场,紧密围绕先进激光产业链,先后建立了南京先进激光技术研究院、上海先进激光技术创新中心和杭州光学精密机械研究所等三个科技成果转化基地。通过科技成果转化基地的建设,在产业共性及关键技术研发、服务企业创新、推动科技成果转化等方面取得重大进展,为服务地方产业转型升级做出积极贡献。还与红塔证券等共同组建激光产业基金,推动创新链-产业链-资金链的融合...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中科院上海光机所在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创作等在内的系列科普工作,获得...
超强激光科学卓越创新简报
(第二百八十二期)
2022年6月22日
上海光机所在基于ENZ材料的宽带完美吸收体研究方面取得进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在基于ENZ (epsilon-near-zero)材料的宽带完美吸收体方面取得新进展。研究团队提出了一种基于ENZ模式和局域表面等离激元共振(LSPR)模式非劈裂耦合的可调宽带完美吸收体的设计方案,利用亚波长单层ITO椭球壳阵列激发空间分离的ENZ和LSPR模式,在1435-1680 nm范围内实现了>98%的偏振无关、广角光吸收。该方案兼容低成本的自组装技术,有利于低成本大面积宽带完美吸收体制造。相关成果以“Polarization-Independent,Tunable,Broadband Perfect Absorber Based On Semi-Sphere Patterned Epsilon-Near-Zero Films”为题发表在《应用表面科学》(Applied Surface Science)上。
光吸收在许多线性和非线性光学应用中是至关重要的。近年来,平面 ENZ材料为各种窄带、宽带、可调谐完美吸收体提供了有效的解决方案。然而,平面ENZ材料用于完美吸收面临显著的偏振依赖和角度依赖问题,限制了基于平面的ENZ材料的完美吸收体的应用场景。ENZ材料与超表面结合可解决上述偏振和角度依赖问题。然而,目前的超表面方案不可避免地涉及复杂设计、多步制造,以及昂贵的FIB或EBL技术,使得器件尺寸限制在百微米量级。
研究团队提出了基于半球图案化的ENZ薄膜的宽带完美吸收体方案,利用半椭球壳ENZ薄膜独特的超薄薄膜和纳米颗粒特征,激发空间分离的ENZ和LSPR共振模式,实现宽带完美吸收。独特的结构对称性使得吸收体具有偏振无关和宽角特征,而ENZ材料的主动可调特征赋予了吸收体可调谐能力。此外,完美吸收体兼容自组装工艺,可低成本实现厘米级甚至晶圆级器件制备。除ITO材料外,本文提出的完美吸收体方案适用于其他具有ENZ和等离激元特征的ENZ材料,如CdO、AZO、TiN等,有利于实现更多波长范围的宽带完美吸收体。
相关研究获得了国家重点研发计划,国家自然科学基金以及中科院战略性先导科技专项的支持。
图1 (a)ITO半椭球壳激发单元及可调吸收带的实现原理示意图;(b)宽带完美吸收体结构示意图;(c)器件截面的微观形貌;(d)器件的反射光谱及实物图。
图2 (a)器件在不同入射角下的反射光谱;(b)器件在不同偏振态下的反射光谱。
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