- 數(shù)字報(bào)
- 小程序
- 公眾號(hào)
過(guò)去，光譜學(xué)的發(fā)展在很大程度上被視為工程學(xué)的演進(jìn)——更精的棱鏡、更大的光柵、更復(fù)雜的光路，而對(duì)“光與物質(zhì)的本征關(guān)系”關(guān)注相對(duì)不足。
近日，清華大學(xué)電子系副教授鮑捷團(tuán)隊(duì)發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)域期刊《納米研究》上的論文提出，光的波動(dòng)性決定空間分布與干涉特性，而光的粒子性決定它與物質(zhì)能級(jí)的相互作用方式，這正是重新理解光譜學(xué)的關(guān)鍵所在。
論文提出，借助材料本身的電子能帶結(jié)構(gòu)，例如量子點(diǎn)、納米線、鈣鈦礦等不同頻率的光子在材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生不同的量子響應(yīng)，這種響應(yīng)可以被設(shè)計(jì)成一種“編碼”。當(dāng)把海量微小編碼器（比如千萬(wàn)級(jí)別的量子點(diǎn)單元）放在一個(gè)毫米級(jí)芯片上時(shí)，每個(gè)入射頻率成分都會(huì)在材料編碼器陣列上產(chǎn)生獨(dú)特的量子響應(yīng)，這種指紋體現(xiàn)入射光頻率與材料局域能級(jí)結(jié)構(gòu)之間的差異。最終，重建算法把這些指紋解碼回原始光譜。
這種由材料完成頻率分辨、由算法完成光譜重建的機(jī)制，標(biāo)志著光譜學(xué)從“光路分光”邁向“材料分光”階段?；诖?，高分辨率不再依賴于長(zhǎng)光路，寬譜范圍可以在同一器件上覆蓋，高通量不再與體積成反比。更重要的是，這個(gè)思路適合微型化和集成化，能夠把光譜系統(tǒng)縮小到可以嵌入便攜設(shè)備、無(wú)人機(jī)、水下監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)甚至是消費(fèi)類產(chǎn)品的級(jí)別。
據(jù)介紹，作者在理論上系統(tǒng)闡明了粒子基的編碼機(jī)理，并把“材料—編碼—算法”作為一個(gè)完整的工程閉環(huán)來(lái)看待。據(jù)了解，鮑捷團(tuán)隊(duì)會(huì)持續(xù)將這一原理性突破推向更深入的研究與更廣泛的應(yīng)用。
友情鏈接: 政府 高新園區(qū)合作媒體
Copyright 1999-2025 中國(guó)高新網(wǎng)chinahightech.com All Rights Reserved.京ICP備14033264號(hào)-5
電信與信息服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證060344號(hào)主辦單位：《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)》社有限責(zé)任公司
