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SOIウエハベースピクセル化メタサーフェスを実証

May, 18, 2021, 上海--中国科学院(CAS)上海オプティクス・ファインメカニクスの研究チームは、SOIウエハベースのピクセル化メタサーフェスの数値シミュレーションを行い、実験的に実証した。

研究者によると(そのメタサーフェスは(近赤外でフルストークス偏光ベクトル検出を実現できる。研究成果は、Photonics Researchに発表された。

焦点面イメージングは、近年開発された新しい偏光イメージング技術。これは、主にピクセル化メタサーフェスとCCDに依存して入射光の偏光成分を検出する。

現在、偏光イメージング技術は、円偏光成分ではなく、線形偏光成分のみ検出できる。主要な理由は、ピクセルユニットに円偏光子がないこと、特にシングルチップ上で直線偏光子と統合できるものがない。:現在の円偏光膜にはいくつかの欠点がある。低い円偏光二色性、円偏光光の低い透過率、製造の難しさなどである。したがって、フルストークスベクトル検出を実現する高性能ピクセル化メタサーフェスの研究と準備は、研究者の注目するところである。

研究チームは、近赤外入力光のフルストークスベクトル偏光を検出する高性能ピクセル化メタサーフェスを提案した。各ピクセルユニットは、2D構造の円偏光子と同じ構造のパラメタおよび異なるゲートライン方向をもつ3つの直線偏光子で構成されている。

したがって、入射光の全偏光成分は、単一照射により検出できる。2D円偏光子は、高い円偏光二色性を持つとともに、直線偏光子への統合が容易である。

加えて(メタサーフェス素子は、SOIベースである。これは直線および円偏光光に高い透過率を持つとともに、後続の偏光イメージングでCCDとの統合に実現可能性を提供する。

実験では、ピクセル化メタサーフェスは、電子ビーム露光システムと誘導結合プラズマエッチングの組合せで製造した。1.47-1.6 μm波長帯におけるTM偏向光の平均透過率は約75%、消光比は20dB以上だった。1.48-1.6 μm波長帯で計測された右円偏光の平均透過率は80%を超え、CD最大値は、波長1.6 µmで最大70%、これはほとんどのアプリケーションの要件を満たすことができる。

(詳細は、https://english.cas.cn)