演讲摘要:本次报告将介绍我们近期在使用 SiC 设计和制造高性能超透镜以及用于增强现实(AR)显示的下一代衍射波导方面的研究进展和成果。
首先,为解决传统光学透镜在汇聚高能光束时因严重吸热而导致的聚焦漂移问题,设计并制备了一种大尺寸的 4H-SiC 超透镜,其热漂移低,实现了接近衍射极限的聚焦性能。然后,针对超构透镜平面拓扑优化算法中的敏感性和不可预测性、有限的自由度以及全波模拟导致的巨大 CPU 内存和时间消耗等问题,提出了一种反向设计优化算法来设计具有高数值孔径和消色差像差的超构透镜。
为了解决全彩衍射波导AR眼镜因多层波导而导致的体积大、环境光引起的彩虹伪影以及来自光投影仪的散热难题,提出了一种超薄、超轻的AR眼镜,采用单层全彩 SiC 衍射波导,消除了彩虹伪影。
我们的工作为超紧凑光学器件的设计提供了新思路,有望推动高性能 SiC 纳米光子器件的发展和应用。