Author Affiliations
Abstract
1 Nanjing University, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, National Laboratory of Solid-State Microstructures, Nanjing, China
2 Nanjing University, School of Electronic Sciences and Engineering, Nanjing, China
3 Nanjing University, College of Engineering and Applied Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, Nanjing, China
Metasurface-based imaging has attracted considerable attention owing to its compactness, multifunctionality, and subwavelength coding capability. With the integration of computational imaging techniques, researchers have actively explored the extended capabilities of metasurfaces, enabling a wide range of imaging methods. We present an overview of the recent progress in metasurface-based imaging techniques, focusing on the perspective of computational imaging. Specifically, we categorize and review existing metasurface-based imaging into three main groups, including (i) conventional metasurface design employing canonical methods, (ii) computation introduced independently in either the imaging process or postprocessing, and (iii) an end-to-end computation-optimized imaging system based upon metasurfaces. We highlight the advantages and challenges associated with each computational metasurface-based imaging technique and discuss the potential and future prospects of the computational boosted metaimager.
metasurface computational imaging inverse problem algorithm Advanced Photonics
2024, 6(1): 014002
云南民族大学 化学与环境学院, 云南省高校绿色化学材料重点实验室, 云南 昆明 650500
采用溶剂挥发法,在室温条件下生长出掺不同浓度Mn4+的K2TiF6∶Mn4+红光晶体。样品在紫光区和蓝光区都表现出Mn4+的特征宽带激发,对应于其4A2 → 4T1和4A2 → 4T2能级跃迁。在蓝光激发下,所有晶体都呈现出一系列窄带红光发射,其中最强发射峰位于631 nm处。在这些晶体中,样品K2TiF6∶Mn4+ (13.18%)表现出最高效的红光发射,其内外量子效率分别高达97.2%和83.3%。值得一提的是,该样品表现出荧光负热猝灭效应,其在120 ℃时的红光发射强度是室温时的1.81倍。所得晶体与Y3Al5O12∶Ce3+ (YAG∶Ce3+)组装的暖白光LED流明效率(LE)高达180.9 lm/W、色温低至3 859 K、显色指数为91.3。与β?SiAlON∶Eu2+组装成白光LED器件,LE也达101.5 lm/W,显示色域为NTSC (National Television System Committee)标准值的94%。因此K2TiF6∶Mn4+晶体在白光LED照明及显示领域具有潜在应用前景。
红光晶体 氟化物 发光性能 白光LED red-emitting crystals fluorides luminescent properties white LEDs
1 郑州师范学院物理与电子工程学院,河南,郑州 450044
2 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与探测器重点实验室,上海 200083
设计了一种由圆形硅纳米线和涂覆石墨烯的三角形纳米线组成的混合等离激元波导结构,采用有限元方法研究了该波导中的基模场分布和亚波长传输特性。利用硅纳米线波导周围的倏逝波与石墨烯的耦合,大幅提升了等离激元波导的亚波长传输性能。研究结果表明,三角形顶角大小、间隙距离、石墨烯费米能级等对模式的传输特性有很大影响。所设计的波导结构具有强光场局域、低损耗传播和高品质因数等优点。与同类型结构相比,所设计的波导综合性能更优,有望应用于波导集成型等离激元光器件中,如调制器、纳米激光器等。
光学器件 波导 石墨烯等离激元 红外波 中国激光
2023, 50(10): 1013001
1 甘肃自然能源研究所 兰州 730046
2 甘肃省太阳能光伏重点实验室 兰州 730046
铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)在可见光范围内光吸收系数高且具有良好的载流子迁移率,使其在光催化领域表现出了较好的应用前景。然而在实际应用中,其光催化活性及催化稳定性还需进一步提升。以氯化锌、氯化锡、氯化铜、硫脲为水热反应前驱体,添加PEG400、OP10为表面活性剂,通过水热反应制备Cu2ZnSnS4 (CZTS)纳米粉体;使用X射线衍射、Raman光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段表征所制备铜锌锡硫材料微观结构,并研究在水热法制备过程中添加不同表面活性剂对所制备Cu2ZnSnS4纳米粉体的光学带隙和光催化性能的影响。结果表明:所制备铜锌锡硫材料均具有锌黄锡矿相结构;水热法制备铜锌锡硫纳米粉体反应前驱体中添加PEG400和OP10可有效调控铜锌锡硫纳米粉体的微观结构、化学元素计量比及光学带隙,进而改变纳米粉体的光催化性能。添加PEG400后制备得到Cu2ZnSnS4在50 min内光催化降解亚甲基蓝的降解率可达到95.7%,具有最优的光催化性能。减小光学带隙和提升结晶性是改善CZTS材料光催化活性及稳定性的有效途径,为提高Cu2ZnSnS4材料的光催化性能提供了新的思路。
纳米材料 水热法 光催化 表面活性剂 nanomaterial hydrothermal method photocatalysis surfactant
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 太原理工大学 理学院物理系, 太原 030024
通过optiFDTD模拟软件对二维椭圆柱构造的正方格子光子晶体的禁带特性进行了数值模拟。分别研究了在空气中椭圆介质(Ge,Si,GaAs)柱和在介质(Ge,Si,GaAs)中椭圆空气柱构造的二维正方格子光子晶体中椭圆柱的横轴半径和纵轴半径的大小,以及椭圆柱的不同旋转角度对光子禁带的影响; 并计算出了在上述两种情况下的空气和介质中的最优结构参数。
二维光子晶体 完全禁带 有限时域差分法 two-dimensional photonic crystal complete band gap the finite-difference time-domain(FDTD)