I materiali ottici in grado di manipolare dinamicamente le onde elettromagnetiche rappresentano un campo emergente nelle memorie, nei modulatori ottici e nella gestione termica. Recentemente, la loro progettazione multispettrale ha attirato preliminarmente molta attenzione, con l'obiettivo di migliorarne l'efficienza e l'integrazione delle funzionalità. Tuttavia, la manipolazione multispettrale basata su questi materiali è impegnativa a causa della loro onnipresente dipendenza dalla lunghezza d'onda che limita la loro capacità di restringere le lunghezze d'onda.
In un nuovo articolo pubblicato su Light:Science &Applications , un team di scienziati, guidato dal professor Yao Li del Center for Composite Materials and Structure, Harbin Institute of Technology, 150001, Harbin, Cina, dal professor Cheng-Wei Qiu dell'Università Nazionale di Singapore, Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica, Singapore, e colleghi collegano in cascata molteplici cavità ottiche sintonizzabili con strati trasparenti selettivi, consentendo un approccio universale per superare la dipendenza dalla lunghezza d'onda e creare una piattaforma multispettrale con funzioni altamente integrate.
Dimostrano la manipolazione multispettrale (da 400 nm a 3 cm), rapida risposta (0,9 s) e reversibile basata su un tipico materiale a cambiamento di fase, il biossido di vanadio (VO2 ).
La piattaforma prevede il VO2 in tandem cavità Fabry-Pérot (F-P) che consentono la personalizzazione delle risposte ottiche nelle bande target in modo indipendente. Può raggiungere una capacità di cambiamento di colore a banda larga nella regione del visibile (uno spostamento di ~60 nm nella lunghezza d'onda risonante) ed è in grado di passare liberamente tra tre modelli ottici tipici (trasmittanza, riflettanza e assorbimento) nelle regioni dell'infrarosso e delle microonde con drastici risultati. regolazione dell'ampiezza superiore a 0,7.
Inoltre, la transizione di fase ultraveloce di VO2 consente tempi di risposta più rapidi di 0,9 s rispetto ai sistemi basati su materiali elettrocromici.
Ulteriori informazioni: Hang Wei et al, La cavità VO2 sintonizzabile consente la manipolazione multispettrale dalle frequenze visibili a quelle delle microonde, Luce:scienza e applicazioni (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01400-w
Informazioni sul giornale: Luce:scienza e applicazioni
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