诺丁汉特伦特大学研究团队利用硅超表面解锁宽带红外成像

盖世汽车讯 从探索生物标本到检查复杂材料和检测物理系统中的隐藏模式，红外成像技术对于促进人类对世界的理解至关重要。红外光可以穿透雾气和烟雾，因此在搜救、消防和敏感作业中具有宝贵的价值。此外，红外成像还能将物体发出的热量可视化，是夜视和安全应用的强大工具。

虽然红外摄像头是增强视觉、食品和工厂质量控制、安全等方面的宝贵工具，但目前的摄像头往往面临着重大缺陷，如体积庞大、耗电量大和需要冷却系统，从而限制了其功能。更重要的是，现有红外摄像头采用的半导体技术只能根据半导体探测器的吸收带捕捉到红外光谱中的一个狭窄波段。这意味着每种应用都需要一个单独的摄像头。

先进光学和光子学实验室（Advanced Optics and Photonics Lab）负责人、英国研究与创新机构（UK Research and Innovation）未来首席研究员Mohsen Ramhami教授表示：“由于当今的红外成像技术体积庞大、耗电量大和价格昂贵，因此我们不太可能在家里安装红外摄像头。然而，非线性频率转换是一个在不同频率范围内操纵和转换电磁信号的过程，具有彻底改变红外探测技术的巨大潜力。我们已经证明，被称为超表面的工程硅纳米粒子阵列可以通过混频过程将红外光转换为可见光。这种可集成到普通摄像头的超表面为先进红外成像提供了一种前景广阔的解决方案。”

硅产业以生产具有出色均匀性的紧凑型电子芯片和电路而闻名，并能与互补金属氧化物敏感（CMOS）封装技术兼容，已成为一个成熟的产业。硅光子学是其子产业之一，主要专注于光纤、波导和电信设备。