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nm深紫外波段内的平均透射率高于70%，有效地解决了传统液晶的深紫外吸收高的问题。磁性元素钴的掺杂则带来了极大的面内面外磁化率的各向异性，施加外磁场后，液晶分子趋于磁场方向有序排列并由此产生双折射。双折射值可通过磁场进行调控，进而实现深紫外光强及相位的连续及精确的调制。磁各向异性、极大的径厚比（横向尺寸与厚度的比值）及本征光学各向异性共同赋予了该材料超灵敏的磁场响应，实验发现其磁光克顿-穆顿系数大于传统有机液晶材料两到三个数量级，因此实现液晶分子定向排布所需的驱动磁场大大降低。该工作中，作者通过小体积零能耗维持的永磁体便实现了深紫外光相位的连续调制，具有节能、便携及操控便捷等优点，利于实际应用。（图1） 图1 基于无机二维钴掺杂氧化钛液晶的深紫外光调制 图2展示了该磁光器件优异的深紫外光调制性能。滞回测试、瞬态磁光测试、循环测试及长时间紫外光照射下的疲劳测试说明了该器件具有良好的可逆性、毫秒级别的快速响应性、优异的耐用性及紫外稳定性。 图2 可逆性、响应时间、耐用性及紫外稳定性测试 团队成员利用二维钴掺杂氧化钛液晶超灵敏的磁场响应及优异的光学调制性能，成功制备了首个工作在深紫外光谱区且双折射可调的光学水凝胶。其制备过程主要是通过在该二维液晶中添加聚合物单体及光引发剂，结合磁场辅助下的原位光聚合反应制备而成。其中磁场驱动液晶分子有序排列，聚合物交联网络则将这种有序结构完整保存在水凝胶中并且赋予其良好的弹性。在光路方向压缩或拉伸该水凝胶，可定量操控光程及液晶分子排布的有序参数，从而实现深紫外光相位延迟量的精准调制。这种力学调制方式具有轻便、高效快速及循环稳定等优点，可用作深紫外光学波片或光开光等诸多深紫外光学器件的核心光学元件。（图3） 图3 基于二维钴掺杂氧化钛液晶的深紫外双折射水凝胶 应用与展望 在本工作中，作者开发了一种可稳定工作在深紫外波段且双折射可调的光学水凝胶，以透射式及机械式的方式实现了深紫外光的连续稳定调制。该研究为基于双折射的新型深紫外光调制器件的构建奠定了基础，并为将目前已用于可见光及近红外等波段的液晶光学器件推广到深紫外波段打开了大门。 论文信息 该成果以“Deep ultraviolet hydrogel based on 2D cobalt-doped titanate” 为题发表在Light: Science & Applications。 本文通讯作者为中国科学院深圳先进技术研究院丁宝福副研究员，西安高新技术研究所蔡伟教授及清华大学深圳国际研究生院刘碧录副教授，第一作者为清华大学深圳国际研究生院及西安高新技术研究所联培博士研究生许友安。该研究得到国家自然科学基金委、军委科技委、科技部、广东省科技厅、深圳市科创委等部门的支持。 论文地址 https://www.nature.com/articles/s41377-022-00991-6 免责声明：本文旨在传递更多科研资讯及分享，所有其他媒、网来源均注明出处，如涉及版权问题，请作者第一时间联系我们，我们将协调进行处理，最终解释权归旭为光电所有。 Laser Quantum飞秒激光器venteon Newport红外观察仪的替代品推荐 PhotoniX | 350-2500 nm紫外-可见-红外超连续白光飞秒激光的产生 Layertec超快激光反射镜 Toptica半导体激光器 Duma电动准直仪和TRIOPTICS电子自准直仪的区别 HighFinesse波长计
