使紅外光可見：新設(shè)備利用2D材料轉(zhuǎn)換紅外光
人眼只能看到特定頻率的光（稱為可見光譜），其中頻率最低的是紅光。我們看不見的紅外線的頻率比紅光還要低。印度科學(xué)研究所（IISc）的研究人員現(xiàn)已制造出一種裝置，可將短紅外光的頻率提高或 "向上轉(zhuǎn)換 "到可見光范圍。 I,Z'ed..
光的上轉(zhuǎn)換具有多種應(yīng)用，特別是在國防和光通信領(lǐng)域。IISc 團(tuán)隊首次使用二維材料設(shè)計了一種他們稱之為非線性光學(xué)鏡面堆棧的裝置，以實現(xiàn)這種上轉(zhuǎn)換，并兼具寬場成像能力。這組鏡面由多層硒化鎵組成，固定在金反射面的頂部，中間夾著二氧化硅層。 i(pevu
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從左到右： 用于上轉(zhuǎn)換成像的非線性光學(xué)鏡示意圖。顯示用于上轉(zhuǎn)換的和頻生成過程的能量圖。IISc 徽標(biāo)和輻條的代表性上轉(zhuǎn)換圖像，其中 1550 納米波長的物體圖案被上轉(zhuǎn)換為 622 納米波長。 h 5>38Kd
傳統(tǒng)的紅外成像技術(shù)使用奇特的低能帶隙半導(dǎo)體或微測輻射熱計陣列，它們通常能接收被研究物體的熱量或吸收信號。 aN}l&4d
紅外成像和傳感技術(shù)可用于從天文學(xué)到化學(xué)等多個領(lǐng)域。例如，當(dāng)紅外光穿過氣體時，感應(yīng)光線的變化可以幫助科學(xué)家找出氣體的特定屬性。使用可見光并不總能實現(xiàn)這種傳感。 UZ qQ|3
然而，現(xiàn)有的紅外傳感器體積龐大，效率不高。此外，由于紅外傳感器在國防領(lǐng)域的用途，它們還受到出口限制。因此，亟需開發(fā)本土化的高效設(shè)備。 HHMv%H]M
IISc 團(tuán)隊采用的方法是將輸入紅外信號和泵浦光束一起送入鏡面堆棧。構(gòu)成鏡疊的材料的非線性光學(xué)特性會導(dǎo)致頻率混合，從而產(chǎn)生頻率增加（上轉(zhuǎn)換）的輸出光束，但其他特性保持不變。利用這種方法，他們能夠?qū)⒉ㄩL約為 1550 納米的紅外光向上轉(zhuǎn)換為 622 納米的可見光。輸出的光波可以用傳統(tǒng)的硅基相機(jī)檢測到。 OM4q/!)A]
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