红外线革命：亚琛工业大学展示突破性技术！

红外线革命：亚琛工业大学展示突破性技术！

2025 年 5 月 13 日，Thomas Taubner 教授领导的亚琛工业大学研究团队宣布了一种生产光学红外元件的突破性方法。这项开发是与弗劳恩霍夫生产技术研究所 (IPT) 和激光技术研究所 (ILT) 合作开发的，为红外光学的可用性和功能提供了新的线索。

红外光对人眼来说仍然是不可见的，但在材料加工、激光雷达技术和热成像相机等众多领域中发挥着至关重要的作用。传统上，所需的光学器件价格昂贵且难以获得，因为它们必须小批量生产。有了这项新技术，这种情况可能会迅速改变。

创新材料和技术

该创新方法基于超表面与相变材料碲锑化铟 (In3SbTe2) 的结合使用。这种材料能够通过定向激光辐射在介电非晶相和金属晶相之间切换。这些特性使得微米级金属纳米天线能够进行光学编程，从而为特定应用创建定制的光学组件。

这些进展基于 Andreas Heßler 的论文，该论文也是在亚琛工业大学 Taubner 教授和 Matthias Wuttig 教授的监督下撰写的。 Heßler 开发了红外相变材料超表面的局部光学编程概念。这些超表面由周期性排列的天线（也称为超原子）组成，有望用于制造紧凑型多功能光学器件。

功能与应用

该技术的一个核心创新是可编程性。这使得能够对每个元原子的光振幅和相位进行多种操纵。研究已经通过实验证明，天线谐振可以改变，为电信、热成像和医疗诊断开辟了新的可能性。

该技术的潜在应用包括高效、超紧凑和主动光学元件，包括可调透镜、动态全息图和空间光调制器。这项研究成果不仅是光学领域的里程碑，还可以为红外光学元件领域的新市场奠定基础。

超材料，特别是由相变材料组成的超材料的研究和开发符合当前趋势。元原子级别的可定制和可切换功能为有源光子元件的设计开辟了新的自由度。这些进展不仅是理论上的，而且得到数值方法的支持，用于研究混合相变超材料，以开发光学和红外光谱范围的新型介质。

亚琛工业大学和弗劳恩霍夫研究所之间的合作体现了光子学集群作为创新场所的作用。这些方法不仅可以加强相关机构的经济状况，还可以促进德国的技术发展。