LED隐形眼镜

LED隐形眼镜 华盛顿大学的科研人员成功研制了新型的LED隐形眼镜，这种隐形眼镜通过一种特别的显示技术，使得佩戴者能够看到一幅幅多彩多层次的外部世界画面。目前，科研人员已经完成在兔子眼中的20分钟测试，未发现该隐形眼镜对兔子的眼睛产生不良影响。 LED隐形眼镜的主要特点在于其制造技术。在几纳米厚的金属层上制造电路，仅1/3mm长的LED，通过微制造技术实现。电路元件可以按照预设的程序自动组装，类似于植物通过毛细管作用将水运输到根部，器件毛细作用力使材料边缘向上弯曲，使得各组件可以自组装到位。虽然这种隐形眼镜不能纠正视力，但可以用于纠正眼镜的像差，对佩戴者的视野几乎没有干扰。驾驶员和飞行员可以利用这种隐形眼镜直接看到他们的速度信息，视频游戏玩家可以更自由地进入虚拟世界，手机用户可以访问半空中的虚拟屏幕，进行网上冲浪。 目前虽然尚未有产品面世，但研究人员已经研制出了具备几种功能的样品。下一步的研究工作包括增加无线通信等功能，并对这项技术的可行性和安全性进行验证。 高频单光子光源 美国的一个科研小组最近成功演示了基于半导体量子点的新型单光子光源。这种单光子光源的发射频率是现有单光子光源的五倍，基于一种创新的微腔设计，能够以4.0MHz的频率发射光子。传统上，能够测量的单光子光源的最高频率约为0.2MHz。这种新型单光子光源之所以能够提高性能，关键在于对传统半导体谐振腔设计的修正。在传统腔结构中，约1mm直径的微柱被刻蚀在半导体材料上，这导致侧壁粗糙，散射光子并限制了Q值。研究者通过在半导体上蚀刻直径约20mm的沟渠来代替微柱，并将锥形氧化物植入到GaAs/AlGaAs微腔中，避免光子散射损失，从而将Q值提高到50,000。该新型设计不仅便于在片上调整运转模式，也便于控制出射光的偏振方向。该器件的波长可调谐范围为900-1000nm，调谐精度为1-2nm。 科研小组计划进一步研究亮度更高的单光子光源，并探索单光子发射数目及光与物质相互作用的基本原理。这一研究对发展高效光电器件，如LED、激光器和探测器等，具有极其重要的意义。未来工作重点还包括研制用于远距离通信波长器件，期望这种新型设计技术能被其他研究小组所采用。 蓝-紫光面发射激光器 日本京都大学的科研人员首次研制出波长在蓝-紫范围内的光子晶体面发射激光器。这种激光器的独特光束图案能够集中于比发射波长更小的点上，对于拓展激光光源领域具有重要意义。 研制成功的关键是基于GaN生长特性的气孔保持过生长方法(air-hole retained over-growth, AROG)的发展。由于GaN在晶体表面的横向生长速度远远高于纵向生长速度，研究人员通过将GaN活性层上方的AlGaN层内的气孔连接起来，并采用纳米模式和生长技术相结合的方法来创建2维GaN/空气光子晶体。这种结构的光子晶体频带边沿效应使得电流注入面发射激光器，最终在GaN系统中获得了峰值波长为406.5nm的光子晶体面发射激光器。 该光子晶体面发射激光器能够产生大面积相干振荡，并成功研制出功率高达10W的TEM00模式的蓝-紫激光器。蓝-紫波长范围的激光器在超高分辨率光源、下一代信息存储技术、生物学及医学领域的微-纳操作等领域可得到许多新应用。目前该激光器处于运转在大阈值电流的状态，接下来的研究工作重点在于通过优化设计来降低阈值电流、提高活性层结晶质量、优化生长条件及半导体设计等方面。 综合上述信息，LED隐形眼镜和单光子光源以及蓝-紫光面发射激光器的研发，均为光学与电子技术领域带来了创新和突破，预示着未来光学技术在日常生活和工业应用中的潜力和前景。