北京理工在全息光刻微納制造領(lǐng)域取得重要進展

微納光柵是一種可以對入射光場的振幅、波長、位相和偏振進行調(diào)制的微納光學(xué)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度遠低于超表面，在傳感器、光通信、極弱光成像和光學(xué)偏振等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)光刻制造方法因其高昂的制造成本和復(fù)雜的工藝要求限制了微納光柵大規(guī)模的生產(chǎn)及應(yīng)用。針對傳統(tǒng)制造方法中成本高、工藝復(fù)雜等問題，康果果、王嶺雪科研團隊基于全息光刻的新型無掩模工藝取得重要進展，成功研制出低成本、高性能的金屬納米光柵，并在可穿戴傳感、短波紅外偏振成像進行了驗證，相關(guān)論文陸續(xù)發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces和Optics and Laser Technology國際頂級期刊。 g4W
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可穿戴折射率傳感器（ACS AMI 2025）：傳統(tǒng)等離子體傳感器多基于剛性基板如硅、玻璃，難以與人體曲面貼合，限制了其在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用。通過激光干涉光刻技術(shù)，研究團隊在PET基板上制備了高均勻性的銀光柵，工藝簡單、成本低，且能夠大規(guī)模生產(chǎn)。此外，成功將共振線寬壓縮至6.9 nm，提升了其靈敏度和性能因子。該傳感器在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色，即使在上百次彎曲、拉伸和液體浸泡等條件下，線寬變化小于3.6 nm，靈敏度波動小于1.3%。結(jié)合便攜光纖光譜儀，開發(fā)的便攜式檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)、無需實驗室環(huán)境即可實時檢測。結(jié)合微流控技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種溶液的動態(tài)監(jiān)測，為連續(xù)環(huán)境監(jiān)測奠定基礎(chǔ)。該創(chuàng)新設(shè)計為可穿戴傳感器技術(shù)帶來了重要進展，具備廣泛的應(yīng)用潛力，特別是在醫(yī)療健康、環(huán)境監(jiān)測和智能交互等領(lǐng)域，未來有望與智能手機等消費級設(shè)備結(jié)合，推動實驗室級精度向消費級設(shè)備轉(zhuǎn)化（圖1）。 k|fM9E