基于天然面内双曲范德瓦耳斯晶体的高温中红外偏振器

传统中长波红外偏振器与芯片级平台的集成受其体积庞大和制备复杂所限制。基于范德瓦耳斯材料的偏振器可应对这些挑战，因其无需光刻制备、易于与芯片级平台集成且可室温工作。本工作中，研究了 $\alpha$-MoO$_3$ 亚波长薄膜的中红外光学响应，以用于高温中红外透射与反射型薄膜偏振器。据我们所知，这是首篇关于 $\alpha$-MoO$_3$ 室温以上中红外光学响应以确定所提器件热稳定性的报道。我们发现，基于 $\alpha$-MoO$_3$ 的偏振器在高达 140$^\circ$C 的温度下仍保持高消光比，峰值超过 10 dB。我们通过 $\alpha$-MoO$_3$ 在中红外天然的面内双曲各向异性、高温 X 射线衍射与拉曼光谱测量解释了实验发现。该工作为利用天然面内双曲范德瓦耳斯薄膜实现无光刻限制的亚波长红外光学元件开辟了新途径。