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微电子所在硅基超表面领域取得进展

仪表研发 2020年06月05日 11:14:27 来源:仪表网人气:25280
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  【仪表网 仪表研发】近日,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心副研究员杨妍与武汉大学教授郑国兴课题组、武汉邮电科学研究院有限公司等合作,在硅基超表面领域取得研究进展,提出了一种助于空间频率复用的技术,在一个硅基超表面上重叠的空间区域,利用空频信息不同、同时记录两幅完全不同的光学图像,并可用数字滤波器进行高效的分离。该成果为光信息的传输、处理和存储增添了更多的复用载体,为超表面信息复用开辟了一条全新的途径,有望在高端防伪、信息安全、光信息编码、紧凑显示、光存储等领域得到重要应用。
 
  数字滤波器对信号滤波的方法是:用数字计算机对数字信号进行处理,处理就是按照预先编制的程序进行计算。数字滤波器的原理如图所示,它的核心是数字信号处理器。
 
  如果采用通用的计算机,随时编写程序就能进行信号处理的工作,但处理的速度较慢。如果采用专用的计算机芯片,它是按运算方法制成的集成电路,连接信号就能进行处理工作,处理的速度飞快,但功能不易更改。如果采用可编程的计算机芯片,那么,装入什么程序机器就能具有什么功能。这种可编程芯片的优点很多,是现代电子产品的首选。如果是对模拟信号进行处理,则需要添加模数转换器和数模转换器。
 
  模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
 
  超表面材料是二维分布的亚波长结构阵列,可对光波的相位、振幅和光强进行有效调控。超表面的光学响应通常依赖于色散和偏振,因此,研发利用波长和偏振特性的信息复用系统成为可能。然而,大部分超表面复用技术只在空间域内实现。该研究通过实验验证了一种空频复用的硅基超表面芯片,将两张完全不同的全息图片在高、低空间频率上重叠并记录在同一个硅基超表面芯片上,这两幅全息图片可采用两个数字高斯滤波器进行分离。实验还通过超表面纳米印验证了空频复用技术,对一副由两张图片叠加的图片实现了高保真度的解复用。
 
  资料来源:微电子研究所、百科
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