Разработано совместно с аналитико-технологическим инновационным центром «Высокие Технологии и Новые Материалы» (АТИЦ «ВТиНМ» НГУ)

Микроструктурные квазиоптические селективные элементы

Микроструктурные квазиоптические элементы предназначены для управления амплитудными, фазовыми и поляризационными характеристиками электромагнитного излучения в диапазоне частот от нескольких десятков ГГц до нескольких ТГц. Элементы выполнены на основе многослойных частотно-избирательных поверхностей (ЧИП) – тонких планарных металлизированных микроструктур с ячейками специальной геометрической формы, топология которых определяет частотные характеристики элемента. Изготовленные методами фотолитографии и гальванопластики ЧИП являются резонансными электродинамическими структурами, которые в отличие от дифракционных решеток эксплуатируются в режиме, когда резонансная частота лежит ниже точки возбуждения высших дифракционных гармоник, что обеспечивается малостью размера ячеек ЧИП в сравнении с рабочей длиной волны. Данный подход позволяет создавать оптические элементы с уникальными свойствами, нереализуемыми или труднодостижимыми в рамках традиционной оптики.

Частотно-полосовые фильтры

Частотно-полосовые фильтры предназначены для спектральной селекции падающего излучения. В режиме «band-pass» такие фильтры пропускают волны в окрестности заданной частоты с коэффициентом прозрачности близким к единице и полностью отражают или рассеивают излучение вне полосы пропускания. Благодаря электродинамической оптимизации и уникальности конструкции, разработанные band-pass фильтры обеспечивают высокий контраст частотной фильтрации с низким уровнем просачивания паразитных высокочастотных гармоник. Подобные фильтры рекомендуются к применению в составе квазиоптических систем спектрального анализа и мониторинга эмиссии широкополосных источников, для улучшения монохроматизации излучения, для подавления нежелательной «засветки» детекторов внеполосовым спектральным фоном и т.п. Помимо band-pass фильтров на фиксированную длину волны, при необходимости возможны разработка и изготовление фильтров для селекции нескольких длин волн, разнесенных по спектру, а также фильтров типа «band-stop». Последние обеспечивают глубокое подавление излучения на заданной частоте (вследствие резонанса отражения) при высоком уровне пропускания боковых частот.

Центральная частота полосы селекции 0.05÷3 ТГц
Относительная ширина полосы фильтрации (FWHM) 9÷30%
Максимальное пропускание (на центральной частоте) 80÷97%
Подавление вне полосы пропускания 30÷45 дБ
Уровень кросс-поляризации менее -35дБ
Диаметр лучевой апертуры 25÷70 мм
Возможность работы при криогенных температурах Есть
В формате pdf

Ультратонкие резонансные поглотители

Ультратонкие резонансные поглотители представляют собой тонкопленочную структуру, резонансно поглощающую излучение с заданной длиной волны и (при необходимости) поляризации, отражая излучение вне рабочей полосы. Благодаря беспрецедентно малой толщине в сравнении с рабочей длиной волны (~ 2 порядка) и близкой к единице эффективности поглощения в резонансе, такие поглотители являются перспективными для использования в основе селективных болометрических детекторов.

Центральная частота полосы селекции 0.05÷3 ТГц
Центральная частота полосы поглощения 0.05÷0.5 ТГц
Относительная ширина полосы поглощения 3÷10 %
Максимальное поглощение (на центральной частоте) 90÷99.9 %
Поглощение вне основной полосы <5 %
Диаметр лучевой апертуры <5 %
В формате pdf

Плоские голографические фокусирующие элементы

Реализуемые на основе несущей полимерной пленки с толщиной в несколько раз меньше рабочей длины волны, данные элементы представляют собой выгодную альтернативу классическим линзам и фокусирующим зеркалам, благодаря малости весо-габаритных параметров, лёгкости в производстве, а также большим возможностям при фокусировке. Являясь в некотором смысле аналогом фазовых дифракционных оптических элементов на базе структур с изменяемым профилем поверхности, подобные фокусирующие элементы являются чисто плоскими, для которых требуемая вариация фазы вдоль поверхности обеспечивается соответствующим изменением топологии субволновых ячеек металлизированного микрорисунка. Правильный подбор микрорисунка позволяет получить фокусировку пучка излучения в область произвольно сложной формы. Работа в режиме отражения позволяет свести потери к минимуму. Подобные фокусирующие элементы могут использоваться в любых квазиоптических системах миллиметрового/субмиллиметрового диапазона частот, в частности, для равномерной фокусировки падающего излучения в приемные окна одновременно нескольких детекторов.

Центральная частота фокусировки 0.05÷0.7ТГц
Дифракционная эффективность (для отражательных элементов) 80-95%
Относительная ширина полосы 20 %
Фокусное расстояние 40÷300 мм
Диаметр лучевой апертуры 30 ÷ 70 мм
В формате pdf

Преобразователи поляризации

Преобразователи поляризации представляют собой тонкопленочную структуру, работающую «на пропускание», которая обеспечивает высокоэффективную трансформацию поляризации падающего излучения из линейной в круговую (и наоборот). Будучи значительно тоньше рабочей длины волны, подобные преобразователи служат выгодной альтернативой громоздким четвертьволновым пластинкам на основе дисперсионных материалов. Использование двух таких преобразователей, установленных друг за другом, позволяет реализовать поворот плоскости поляризации линейно-поляризованного излучения на произвольный угол.

Рабочая частота 0.05÷1 ТГц
Относительная ширина полосы 5 %
Пропускание на центральной частоте 80 %
Эффективность преобразования линейной поляризации в круговую 100 %
Пропускание на рабочей частоте при использовании двух преобразователей поляризации (для поворота плоскости поляризации) > 50 %
Диаметр лучевой апертуры 25÷70 мм
В формате pdf