(相關(guān)資料圖)

“元”一詞表示超越或超越的概念。當(dāng)這個想法與材料相關(guān)時，我們指的是“超材料”，它們是合成生產(chǎn)的物質(zhì)，具有我們周圍環(huán)境中不自然存在的特性。超表面以其輕質(zhì)和纖細(xì)的特性而聞名，作為集成到移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備中以促進(jìn)全息生成的潛在成分，引起了極大的關(guān)注。

值得注意的是，超表面具有固有的局限性，例如其存儲信息的能力有限以及僅在可見光譜內(nèi)生成全息圖的能力。

由浦項(xiàng)科技大學(xué)（POSTECH）機(jī)械工程系和化學(xué)工程系的Junsuk Rho教授以及機(jī)械工程系的Joohoon Kim組成的研究小組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了適用于這兩種材料的元全息圖的生成。

該研究成果發(fā)表在國際知名期刊《Nanoscale Horizons》上。

全息圖生成僅限于可見光譜范圍，主要?dú)w因于大多數(shù)物體在紫外線范圍內(nèi)表現(xiàn)出的光吸收。然而，研究團(tuán)隊(duì)通過在超表面中加入一層特殊配方的氣體成分薄層，有效地解決了這一挑戰(zhàn)，從而在可見光和紫外線區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全息傳輸效率的顯著提高。此外，該團(tuán)隊(duì)還完成了將兩個不同的全息相位分布編碼到單個超表面上。光的偏振特性控制其在空間中的傳播。

研究人員開發(fā)了一種在可見光和紫外光譜區(qū)域生成元全息圖的方法，克服了先前的限制。他們還設(shè)計(jì)了一種方法，利用偏振特性和液晶，將兩個不同的全息相位分布編碼到單個超表面上，從而在安全技術(shù)中產(chǎn)生潛在的應(yīng)用。

利用這種現(xiàn)象，該團(tuán)隊(duì)的方法能夠?yàn)轫槙r針圓偏振光和逆時針圓偏振光提供全息信息，有效地將編碼到超表面上的信息量增加一倍。

為了便于實(shí)際實(shí)施，該團(tuán)隊(duì)采用了液晶（手機(jī)和液晶顯示器中常用的組件），可以方便地操縱光的旋轉(zhuǎn)方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在沒有電場的情況下，光呈現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生A型全息圖。

相反，施加電場會引起不同的光旋轉(zhuǎn)方向，從而生成B型全息圖。本質(zhì)上，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種能夠根據(jù)電場存在與否呈現(xiàn)不同全息圖的設(shè)備。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Junsuk Rho教授強(qiáng)調(diào)了這一突破，他評論道：“這項(xiàng)研究的意義重大，因?yàn)樗朔藘H適用于可見光區(qū)域的元全息圖的局限性，并且我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在兩種情況下同時生成元全息圖——可見光和紫外光域?！彼a(bǔ)充說，“這種超表面在防偽措施、身份識別和護(hù)照等安全技術(shù)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。”

關(guān)鍵詞：