清華大學(xué)精密儀器系尤政課題組、材料學(xué)院劉鍇課題組、物理系魏洋課題組，與美國伯克利加州大學(xué)吳軍橋課題組、姚杰課題組、科斯塔斯·格里戈羅普洛斯（Costas P. Grigoropoulos）課題組合作，在材料學(xué)國際知名期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表題為《非光刻和現(xiàn)場編程的光子超畫布》（A Lithography-Free and Field-Programmable Photonic Metacanvas）的研究論文，提出了一種新型的可重構(gòu)光學(xué)平臺——超畫布。該論文被《先進(jìn)材料》雜志選為該期的內(nèi)封底（Inside Back Cover）文章。 BNj_f  
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傳統(tǒng)光學(xué)器件的技術(shù)參數(shù)與功能是固定的，這給光學(xué)器件與光學(xué)系統(tǒng)的實際應(yīng)用帶來了諸多不便。如果能夠在現(xiàn)場調(diào)節(jié)光學(xué)器件的技術(shù)參數(shù)或功能，就可以大幅提升光學(xué)系統(tǒng)的工作性能。因此，可重構(gòu)光學(xué)器件成為了近年來光學(xué)領(lǐng)域的研究焦點。 x FWh
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為了實現(xiàn)上述目的，清華大學(xué)和伯克利加州大學(xué)的研究人員創(chuàng)造性地提出使用相變材料二氧化釩，構(gòu)建新型全固態(tài)的可重構(gòu)光學(xué)平臺“超畫布”的方法。借助二氧化釩薄膜的相變熱滯回線，研究人員可以在超畫布上實現(xiàn)幾乎任意光學(xué)元件的快速寫入與無痕擦除。光學(xué)元件的寫入由低功率（約1 mW）的連續(xù)激光和三維移動平臺完成，整個過程中超畫布的溫度可以保持在90 ℃以下。光學(xué)元件的擦除依靠降低超畫布的溫度實現(xiàn)，最快僅需約1秒就可以完全擦除超畫布上所有的光學(xué)元件或圖案。 -i1 f ]Bd  
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超畫布具有成本低、無需光刻、重構(gòu)速度快等優(yōu)點。文章中，研究人員首先基于超畫布演示了能夠偏折光線的可重構(gòu)光學(xué)器件；接著，使用復(fù)數(shù)塊超畫布搭建了可重構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)樣機，對光學(xué)現(xiàn)象的動態(tài)轉(zhuǎn)變過程進(jìn)行了觀測；最后，展示了使用超畫布進(jìn)行物理仿真，以輔助光學(xué)器件設(shè)計工作的方法。 aZ+><1TD  
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超畫布的研究促進(jìn)了光學(xué)器件與光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，此成果有潛力應(yīng)用到光學(xué)計算、可重構(gòu)光子電路、生物醫(yī)療、全息圖像等領(lǐng)域中�！断冗M(jìn)材料》審稿人在評審意見中指出：“這篇文章展示了可調(diào)超表面領(lǐng)域的一個巨大的技術(shù)進(jìn)步�！� U2l3E*O  
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清華大學(xué)尤政教授指導(dǎo)的精密儀器系2017屆博士畢業(yè)生董愷琛、伯克利加州大學(xué)已出站的博士后洪錫濬（Sukjoon Hong）和博士研究生鄧洋為該文章的共同第一作者。該項研究得到了中國國家自然科學(xué)基金、美國國家科學(xué)基金、清華-富士康納米科技研究中心等方面的支持。 JXM]tV  
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原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201703878/full