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仪表网 研发快讯】近日，哈尔滨工业大学航天学院张宇峰教授团队成员李玲教授联合深圳校区集成电路学院张明宇副教授在红外光学研究方面取得重要进展。相关研究成果以《基于高密度氮化硼纳米管定向生长的多功能红外偏振器》(Multifunctional Infrared Polarizer based on Aligned Growth of High-Density Boron Nitride Nanotubes)为题发表于《先进科学》(Advanced Science)。该项研究为氮化硼纳米管制备及其红外光各向异性研究提供了新策略。
光的偏振特性在量子通信中的密钥分发、高对比度工业检测和生物医学成像等领域具有重要作用。目前，偏振探测通常依赖材料或结构的各向异性。而传统金属光栅偏振器存在响应带宽窄、柔性差、易碎等问题，难以满足现代光电器件对柔性化、小型化和宽带响应的需求。为突破相关技术瓶颈，研究团队系统研究了氮化硼纳米管(BNNTs)的合成与排列技术，提出了一种可构建高致密度、良好取向氮化硼纳米管薄膜的新型策略，并实现了高质量氮化硼纳米管薄膜的大面积制备，成功应用于中红外宽带偏振器与波长选择性吸收器，展现出优异的偏振光响应性能。
通过中红外散射型近场光学显微成像(s-SNOM)技术，研究团队首次直接识别出氮化硼纳米管中的声子极化激元(PhPs)模式，揭示了其在中红外偏振光调控中的物理机制与潜在应用。研究还发现，在器件弯曲状态下，氮化硼纳米管仍保持稳定的光学各向异性，显示出其在柔性偏振器中的显著优势。该研究展示了氮化硼纳米管在宽波段红外偏振探测、偏振滤光及柔性光子器件中的应用潜力，为相关领域提供了创新性解决方案。
直接观察BNNTs PhPs模式和偏振FTIR测量
BNNTs阵列中红外偏振敏感特性
哈工大为论文第一完成单位，李玲教授和张明宇副教授为论文共同通讯作者，航天学院博士研究生施宁强为论文第一作者。中山大学郑泽波副教授参与相关研究工作。
该研究得到国家自然科学基金和红外科学与技术全国重点实验室开放基金项目支持。
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