纳米光学元件及其应用,拟开发照明用紧凑型光学组件

鼎盛平台娱乐,电工电气网】讯

纳米光学元件的集成这种与半导体类似的晶片级制造工艺促进了纳米光学器件在一般光学电子电路中的应用和集成。纳米光学元件的集成有三种方法。第一种集成方法是组装。在某些应用中,纳米光学器件是制作在玻璃或其他衬底上,而玻璃等主要是作为纳米结构的载体。通过适当的材料和光学设计,这种结构可以减小纳米光学元件与邻近器件之间的间距,而且可以进行反射并具有很宽的入射角范围,从而减小总装失调造成的影响。凡此种种可以使光学电子电路更加耐用,尺寸更小。第二种方法是单片集成。纳米光学层与薄膜层相互交替,可以配置成光学功能阵列。第三种方法是混合集成。在很多光学设计中,纳米光学层可用于其他光学材料或已有表面。纳米光学器件不需要衬底,从而减小了光学电子电路的尺寸。将纳米光学层与液晶、铌酸锂或MEMS结构等适当的电子重构层组合,可以实现高度紧凑的电子可调光学元件,如可变光学衰减器、光学开关和可调滤光片。纳米光学元件的应用纳米光学元件可以用于各种光学电路,如数字成像系统、投影显示系统以及光学传感器。对于数字成像系统而言,使用纳米光学滤光片,可以提高其性能和耐用性。可以使用的纳米光学元件包括带通滤光片、偏振器、波片、光谱可调滤波片以及光学低通滤波片。对投影显示系统而言,纳米光学元件可以改善图像清晰度和对比度,可以使用的元件包括偏振器、偏振分束器、带通滤波片和波片。在光学传感器中,利用对单波长或宽波长光源的响应,可以识别潜在的威胁或污染物。可以应用的纳米光学元件包括偏振分束器、偏振器、波片和光谱滤波片。纳米光学可调滤波片有望应用于超光谱成像中。对于所有这些应用来说,单片或混合集成纳米光学器件,可以减小光学电路的尺寸和重量。一般说来,纳米光学是一种制造光学器件的相对新颖的方法。与传统光学相比,这种方法可以极大地提高器件的性能和集成度,使材料选择的自由度大大增加。通过光学集成,光学电子电路设计者可以在提高性能和可靠性的同时,减小尺寸和重量。目前很多领域都在尝试应用这种新技术,因此这是一个有待探索和发现的有前途领域。

据报道,欧司朗光电半导体与弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所、TEMICON和大陆集团一道,自2017年10月起,就一直在努力开发出用于数据可视化或照明的紧凑型光学组件,其应用包括紧凑型的平视投影显示器、超薄相机闪光灯和选择性直接显示器背光。

这个项目的名称为IBELIVE,由德国联邦教育与研究部资助,预计将持续3年,目标是开发出特别紧凑的多功能光学元件。

这项研究是将目前用作光源的LED芯片的轮廓进一步减小。项目涵盖了从光学器件的开发、量产到样品应用测试等一整个增值链。

在项目的过程中,该“联盟”将会研究设计的灵活性与制造过程。将光学元件厚度减小,并将各种光学功能组合到一个微结构中,有两个益处:一是让设计人员在将组件集成到器件中时具有更大的灵活性;另一个是提高能源效率,将更大比例的生成的光用于应用中。

参与的四家厂商也分工明确。