Une équipe de recherche co-dirigée par la City University of Hong Kong (CityU) a développé avec succès une nouvelle méta-lentille ultraviolette sous vide (VUV) qui peut générer et focaliser la lumière VUV, une technologie perturbatrice pour le marché de l’optique UV.
Le VUV est utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs, la photochimie et la science des matériaux. La source de lumière VUV focalisée est fortement nécessaire pour la nanolithographie, le traitement des matériaux, la fabrication de pointe et d’autres domaines industriels.
Cependant, il a été coûteux de travailler avec. Le VUV avec des longueurs d’onde comprises entre 100 et 200 nanomètres (nm), est fortement absorbé par l’oxygène de l’air, et l’application du VUV nécessite une chambre à vide ou un autre environnement spécialisé. Classiquement, des systèmes très volumineux et coûteux avec des cristaux non linéaires spéciaux et rares sont utilisés pour générer et focaliser la lumière VUV.
Limites et défis de l’application de la lumière VUV
De plus, la quasi-totalité des types de verre utilisés pour les verres conventionnels sont inadaptés au VUV en raison de leur forte absorption dans cette région. Les quelques matériaux transmissibles aux VUV actuellement utilisés pour les lentilles sont comparativement fragiles, ce qui impose des limites pratiques à la fabrication et à la conception des lentilles minces.
Pour remédier aux limitations ci-dessus, le professeur Tsai Din-ping, professeur titulaire du Département de génie électrique (EE), et le Dr Chen Mu-Ku, professeur adjoint de recherche en EE, ont conçu et fabriqué de nombreux oxydes de zinc en forme de triangle de 150 nm de long. nano-antenne pour former un métalène VUV.
“Nous avons développé une méta-lentille avec des nano-structures complexes sur un film mince d’oxyde de zinc. Elle est capable de focaliser la lumière VUV. Cette métalène fournit une méthode compacte pour la génération VUV non linéaire et la focalisation de la lumière générée”, a déclaré le professeur Tsai, un des auteurs correspondants de l’article récemment publié dans la revue académique Avancées scientifiques intitulé “Métalliques non linéaires ultraviolets sous vide.”
Les nouveaux métaux VUV d’un diamètre de 45 micromètres (µm) peuvent convertir la lumière UV d’une longueur d’onde de 394 nm en lumière VUV d’une longueur d’onde de 197 nm et focaliser la lumière VUV sur un petit point de moins de 2 micromètres de diamètre. Des tests à l’Université Rice ont démontré une tache lumineuse focalisée avec une densité de puissance améliorée de 21 fois.
Une percée technologique révolutionne le marché de l’optique UV
« Notre méta-lentille VUV est compacte, légère, efficace et peut être produite en masse par un processus de fabrication électronique à semi-conducteurs. Ce nouveau méta-dispositif perturbateur pourrait révolutionner la technologie optique VUV conventionnelle et son marché », a déclaré le professeur Tsai.
La méta-lentille permet une rationalisation substantielle de la conception du système VUV et facilite des applications plus avancées. Ce travail fournit une plate-forme utile pour développer des composants VUV à faible perte et augmenter l’accessibilité du régime VUV.
Cette recherche est financée par le Area of Excellence Project (AoE), University Grants Committee/Research Grants Council du gouvernement de la RAS de Hong Kong. Le professeur Tsai est le coordinateur du projet AoE “Méta-optique, méta-acoustique et méta-dispositifs”.
Les co-auteurs de l’article sont le professeur Naomi Halas, le professeur Peter Nordlander, le Dr Michael Semmlinger, le Dr Zhang Ming, Catherine Arndt, le Dr Benjamin Cerjan et le Dr Yang Jian de l’Université Rice ; le Dr Tseng Ming-Lun de l’Université nationale Yang Ming Chiao Tung de Taïwan ; Dr Huang Tzu-Ting et Dr Chu Cheng-Hung de l’Academia Sinica à Taïwan ; Dr Kuo Hsin-Yu de l’Université nationale de Taiwan ; et le Dr Su Vin-Cent de la National United University de Taiwan.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université de la ville de Hong Kong. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
Une équipe de recherche co-dirigée par la City University of Hong Kong (CityU) a développé avec succès une nouvelle méta-lentille ultraviolette sous vide (VUV) qui peut générer et focaliser la lumière VUV, une technologie perturbatrice pour le marché de l’optique UV.
Le VUV est utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs, la photochimie et la science des matériaux. La source de lumière VUV focalisée est fortement nécessaire pour la nanolithographie, le traitement des matériaux, la fabrication de pointe et d’autres domaines industriels.
Cependant, il a été coûteux de travailler avec. Le VUV avec des longueurs d’onde comprises entre 100 et 200 nanomètres (nm), est fortement absorbé par l’oxygène de l’air, et l’application du VUV nécessite une chambre à vide ou un autre environnement spécialisé. Classiquement, des systèmes très volumineux et coûteux avec des cristaux non linéaires spéciaux et rares sont utilisés pour générer et focaliser la lumière VUV.
Limites et défis de l’application de la lumière VUV
De plus, la quasi-totalité des types de verre utilisés pour les verres conventionnels sont inadaptés au VUV en raison de leur forte absorption dans cette région. Les quelques matériaux transmissibles aux VUV actuellement utilisés pour les lentilles sont comparativement fragiles, ce qui impose des limites pratiques à la fabrication et à la conception des lentilles minces.
Pour remédier aux limitations ci-dessus, le professeur Tsai Din-ping, professeur titulaire du Département de génie électrique (EE), et le Dr Chen Mu-Ku, professeur adjoint de recherche en EE, ont conçu et fabriqué de nombreux oxydes de zinc en forme de triangle de 150 nm de long. nano-antenne pour former un métalène VUV.
“Nous avons développé une méta-lentille avec des nano-structures complexes sur un film mince d’oxyde de zinc. Elle est capable de focaliser la lumière VUV. Cette métalène fournit une méthode compacte pour la génération VUV non linéaire et la focalisation de la lumière générée”, a déclaré le professeur Tsai, un des auteurs correspondants de l’article récemment publié dans la revue académique Avancées scientifiques intitulé “Métalliques non linéaires ultraviolets sous vide.”
Les nouveaux métaux VUV d’un diamètre de 45 micromètres (µm) peuvent convertir la lumière UV d’une longueur d’onde de 394 nm en lumière VUV d’une longueur d’onde de 197 nm et focaliser la lumière VUV sur un petit point de moins de 2 micromètres de diamètre. Des tests à l’Université Rice ont démontré une tache lumineuse focalisée avec une densité de puissance améliorée de 21 fois.
Une percée technologique révolutionne le marché de l’optique UV
« Notre méta-lentille VUV est compacte, légère, efficace et peut être produite en masse par un processus de fabrication électronique à semi-conducteurs. Ce nouveau méta-dispositif perturbateur pourrait révolutionner la technologie optique VUV conventionnelle et son marché », a déclaré le professeur Tsai.
La méta-lentille permet une rationalisation substantielle de la conception du système VUV et facilite des applications plus avancées. Ce travail fournit une plate-forme utile pour développer des composants VUV à faible perte et augmenter l’accessibilité du régime VUV.
Cette recherche est financée par le Area of Excellence Project (AoE), University Grants Committee/Research Grants Council du gouvernement de la RAS de Hong Kong. Le professeur Tsai est le coordinateur du projet AoE “Méta-optique, méta-acoustique et méta-dispositifs”.
Les co-auteurs de l’article sont le professeur Naomi Halas, le professeur Peter Nordlander, le Dr Michael Semmlinger, le Dr Zhang Ming, Catherine Arndt, le Dr Benjamin Cerjan et le Dr Yang Jian de l’Université Rice ; le Dr Tseng Ming-Lun de l’Université nationale Yang Ming Chiao Tung de Taïwan ; Dr Huang Tzu-Ting et Dr Chu Cheng-Hung de l’Academia Sinica à Taïwan ; Dr Kuo Hsin-Yu de l’Université nationale de Taiwan ; et le Dr Su Vin-Cent de la National United University de Taiwan.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université de la ville de Hong Kong. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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