Нанофотонная линза со сложной структурой, помещенная поверх светоизлучающей нанопроволоки, значительно уменьшает угол расхождения светового потока.

Ученые из исследовательского института AMOLF (Амстердам, Нидерланды) разработали и изготовили 3D нанофотонную линзу в сотрудничестве с Западным университетом (Western University, г. Лондон в провинции Онтарио, Канада) и городским университетом Нью-Йорка (City University), использовав фотонную профессиональную систему микрообработки от Nanoscribe. Специалисты напечатали над нанопроводом чрезвычайно маленькую линзу из арсенида галлия длиной 6 мкм и диаметром 80 Нм, которая действует как широкополосный (750-900 Нм) излучатель света. Комбинация нанолинз и нанопроволоки обеспечивает фокусированное излучение света, в отличие от расходящегося (0,9 числовой апертуры) излучения самой нанопроволоки.

Высокочувствительные к направлению наноразмерные излучатели и датчики имеют хороший потенциал во многих областях применения. Это относится как к оптическим квантовым компьютерам, так и к солнечным элементам с наноразмерными структурированными областями или поверхностями. Однако повышение направленности наноразмерных устройств является серьезной технической проблемой. В этой работе исследователи применили эволюционный алгоритм для разработки сложной трехмерной геометрии с субволновыми характеристиками до почти 200 Нм. 3D-дизайн использует наноразмерные интерференционные эффекты для достижения высокой направленности. Линза диаметром около 6 мкм имеет расчетную направленность 101 для точечного источника и 67 для нанопроволочного излучателя конечного источника. Направленность определяется как излучение света под одним углом относительно среднего излучения света по всем углам. Измеренный выходной полуугл составлял 3,5°, или числовая апертура около 0,06, с направленностью 22 — это число могло быть увеличено больше, к его теоретическому значению, с лучшим выравниванием линзы к нанопроводу, говорят ученые. 

Ссылка: E. Johlin et al., Nat. Commun. (2018); doi:10.1038/s41467-018-07104-1.

Источник:  3D-printed nanophotonic lens improves directivity of nanowire’s light emission / John Wallace // URL: https://www.laserfocusworld.com/test-measurement/research/article/16556333/3dprinted-nanophotonic-lens-improves-directivity-of-nanowires-light-emission?cmpid=&utm_source=enl&utm_medium=email&utm_campaign=lfw_enewsletter&utm_content=2019-06-06&o_eid=8210A6661590H7S&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C8210A6661590H7S