用于多光谱热成像的相变等离子体超表面的全光连续调谐
光学
2020-07-07 v1 材料科学
应用物理
仪器与探测器
摘要
在从化学传感、高光谱成像到红外天文学的众多应用中，跨任意光波段的主动可调窄带光谱滤波极具价值。然而，主动重构固态窄带滤波器光学特性的能力仍难以实现。现有方案要么需要运动部件，要么响应时间慢，要么光谱覆盖有限。在此，我们展示了一种连续可调、光谱无关、全固态、窄带的相变超表面滤波器，其基于嵌入 GeSbTe（GST）的等离子体纳米孔阵列。所呈现可调滤波器的通带约为 ~74 nm，透射率约 ~70%，工作于 3 - 5 m 的热成像波段。通过利用中间 GST 相态、以单个纳秒激光脉冲进行光开关，实现了连续、可重构的调谐，并通过多次开关循环验证了材料稳定性。我们进一步利用相变超表面展示了中波红外多光谱热成像。我们的结果为由高度功能化、低功耗、紧凑型高光谱成像系统与光学滤波器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1912.08086,
title = {All-optical continuous tuning of phase-change plasmonic metasurfaces for multispectral thermal imaging},
author = {Matthew N. Julian and Calum Williams and Stephen Borg and Scott Bartram and Hyun Jung Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08086},
year = {2020}
}
备注
Main text: 19 pages, 5 Figures, Supplementary: 10 pages, 9 Figures