Hệ thống phân tích pha mặt sóng Metalens

Những thách thức và khó khăn trong sản xuất siêu thấu kính

Do cấu trúc nano và cách hoạt động của các bước sóng phụ của siêu thấu kính, việc đo lường quang học của nó trong quá trình nghiên cứu, sản xuất và phát hiện phải đối mặt với những thách thức. Công nghệ độ phân giải thấp truyền thống rất khó đo lường chính xác các tính năng phức tạp của siêu thấu kính. Để đạt được độ phân giải ở bước sóng dưới, các công nghệ đặc biệt như kính hiển vi điện tử hoặc kính hiển vi thăm dò quét phải được sử dụng. Ngoài ra, dung sai sản xuất của siêu thấu kính cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng, vì vậy đặc tính chính xác là rất quan trọng để đánh giá hiệu suất của chúng.
Độ nhạy của siêu thấu kính đối với phân cực làm tăng thêm khó khăn trong đo lường và do đó cần phải đo lường cho các trạng thái phân cực khác nhau. Để đạt được hiệu suất đa phổ, công nghệ * với độ phân giải phổ cao cũng phải được áp dụng. Ngoài ra, phân tích chính xác mặt sóng là rất quan trọng để đánh giá khả năng định hình mặt sóng của siêu thấu kính. Trong khi đó, kiểm tra tính ổn định của môi trường cũng không thể thiếu, để đảm bảo hiệu suất của siêu thấu kính luôn như một.

Đối với những thách thức này, Phasics đã đưa ra các giải pháp toàn diện có thể đáp ứng đồng thời các yêu cầu về độ nhạy phân cực của siêu thấu kính, hiệu suất đa phổ, phân tích mặt sóng chính xác cao và ổn định môi trường.

Công nghệ giao thoa cắt ngang bốn sóng của Phasics cho phép đặc tính quang học của siêu thấu kính để cung cấp giải pháp tương ứng và đáp ứng:

- Đo lường độ chính xác cao ở quy mô không gian bước sóng phụ: Cảm biến sóng phía trước của Phasics không chỉ có độ chính xác đo chênh lệch quang phổ vượt trội so với RMS 2nm, mà còn sử dụng thiết kế giao diện C-end tiện lợi, có khả năng kết nối trực tiếp với kính hiển vi để đạt được cài đặt nhanh plug and play và độ phân giải không gian ở cấp độ bước sóng phụ.

- Độ độc lập phân cực: Cảm biến mặt sóng của Phasics hỗ trợ đo phân cực toàn diện và có khả năng phân tích chính xác phản ứng quang học của siêu bề mặt ở các trạng thái phân cực khác nhau để đánh giá tốt hơn hiệu suất thực tế của thiết bị.

- Khả năng đo đa phổ: Sản phẩm của nó có khả năng đo chính xác cao trên nhiều dải bước sóng, đảm bảo hiệu suất của siêu thấu kính trong các ứng dụng đa phổ.

- Ổn định môi trường: Cảm biến của Phasics có khả năng duy trì các phép đo chính xác trong điều kiện môi trường không ổn định, loại bỏ sự can thiệp của các tác động môi trường đến kết quả đo lường và đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu.

Thông qua công nghệ đo lường * của Phasics, các nhà nghiên cứu có thể giải quyết toàn diện các vấn đề khó khăn trong lĩnh vực đo lường của công nghệ siêu thấu kính và siêu bề mặt, thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi các công nghệ mang tính cách mạng này trong các lĩnh vực như hình ảnh, hệ thống laser và tính toán quang học.

Xây dựng đường quang siêu bề mặt Phasics

Trong ví dụ này, hình 1 dưới đây, độ lệch pha đơn giản của siêu bề mặt được đo. Cảm biến sóng chính xác cao của Phasics, có thể phát hiện các khuyết tật pha cục bộ do lỗi sản xuất, do đó có thể giúp đánh giá và điều chỉnh quy trình sản xuất, đảm bảo chất lượng sản xuất siêu bề mặt.

Hình 1: Đặc tính quang học siêu bề mặt dựa trên giao thoa cắt ngang bốn sóng

Phòng thí nghiệm CNRS CRHEA của Pháp, S. Khadir - arXiv: 2008.11369v1

Hình 2 dưới đây mô tả các phép đo được thực hiện trên một siêu thấu kính Pancharatnam-Berry (PB) bằng cách sử dụng hai trạng thái phân cực tròn khác nhau: phải và trái. Tùy thuộc vào thiết kế, siêu thấu kính này tạo ra một ống kính dương hoặc tiêu cực khi trạng thái phân cực được thay đổi.

Hình 2: Các bản vẽ pha hiển thị độ cong trước sóng ở bên trái, các đường cong tương ứng ở bên phải. Bản đồ pha trung gian cho thấy các lỗi trước sóng còn sót lại sau khi lọc độ cong của mặt sóng.

Công nghệ QWLSI của Phasics không bị ảnh hưởng bởi sự phân cực, vì vậy khi chuyển từ phân cực tròn bên phải sang phân cực tròn bên trái, thiết bị của chúng tôi vẫn có thể mô tả chi tiết mặt sóng. Hình 2 cho thấy sự thay đổi độ cong của mặt sóng. Ngoài ra, các sai số còn lại của mặt sóng có thể được tiết lộ bằng cách lọc độ cong mặt sóng chính phản ánh các khiếm khuyết trong tần số không gian cao hơn (xem biểu đồ pha bên trái ở giữa Hình 2).