液晶的多维度光场调控技术研究进展

液晶作为一种介于液态与结晶态之间的功能性软材料,可以同时表现出液体流动性和晶体的各向异性,被广泛应用于图像显示、集成光电子学、光通信等领域。近年来,由于液晶理论研究的深入及其加工技术的发展,液晶在几何相位、动态可调谐等光场调控方面的优势推动了光学器件的平面化、集成化、智能化和小型化。综述了液晶在光场调控方面的最新应用进展,具体讨论了其对光波振幅、相位、偏振等多维度参数的调控特性,进而探讨了液晶在多功能光学器件和光学加密系统中的应用。     

基于光频双曲超材料的无标记远场超分辨显微成像

超分辨光学显微成像技术具有非接触、无损伤等优点。现有超分辨成像手段大多依赖荧光染料,限制其应用场合。近年来基于频谱平移原理的无标记远场显微成像手段被提出,但其分辨率受限于波导材料折射率。利用双曲超材料(hyperbolic metamaterials,HMM)的空间频率带通滤波特性,结合亚波长光栅,激发大面积均匀高频体等离激元(bulk plasmon polariton,BPP)照明场,得益于照明的高波矢量,物体的高频信息可以转移到传统成像系统的通带,为远场图像提供亚波长空间信息。基于该方法,采用0.85数值孔径标准物镜,532 nm波长下2.66k₀横向波矢的BPP照明中心距为100 nm双缝结构成像,横向分辨力提高至λ/5.32。进一步提高BPP的横向波矢可使分辨力提升至λ/7.82。该方法无需标记,便于与传统显微镜集成,为生物医学、芯片工业、材料科学等领域的应用提供了一种可视化的超分辨手段。