向更小、更强大的光学设备迈进面临着障碍，尤其是在红外（IR）光谱领域。传统的透镜和元件往往体积庞大、功能单一，而对传感、成像和通信至关重要的红外光谱却缺乏多样化的紧凑型光束整形工具。
超薄结构薄膜 Metasurfaces 提供了一种解决方案，能够以前所未有的规模操纵光线。然而，传统上制作这种薄膜既缓慢又复杂。
使用激光直接写入技术简化路径
一种不同的方法正在改变游戏规则： 直接激光写入（DLW）。最新研究证实，DLW 提供了一种 “简单方便的替代方法”，“在加快制造速度和实现快速原型设计方面具有巨大潜力”。与复杂的多步骤光刻法不同，DLW 使用聚焦激光束直接对光学元件进行图案化。
这种方法与 In3SbTe2 (IST) 等相变材料 (PCM) 搭配使用时，会大放异彩。通过激光脉冲，IST 可以从绝缘状态局部切换到金属状态。通过 “绘制 ”微小的金属天线并精确控制其方向，DLW 可以创建使用 “几何相位 ”来雕刻光线的元表面。这使得光束转向、透镜、全息等复杂功能，甚至奇异的涡旋光束的产生都可以直接编程到表面上。
启用按需元表面
意义何在？与传统光刻等繁琐的制造技术相比，直接写入技术使大面积功能性元表面的制造 “更简单、更经济、更快速”，其中涉及多个耗时的掩膜设计和昂贵的蚀刻步骤。在短短几个小时内就能制造出包含数百万个独立天线的复杂、毫米级元表面的能力，凸显了直接写入技术在快速原型制造方面的强大威力。
这不仅关乎速度，还关乎灵活性。DLW 允许
- 快速测试： 快速迭代不同的设计。
- 定制： 为特定红外应用量身定制光学器件。
- 多功能性： 将多项光学任务整合到一个平面上。
作为高精度激光光刻技术的领导者，海德堡仪器公司将直接写入技术视为下一代光学技术的关键推动力。它为实现随时可用、定制设计的元光学技术铺平了道路，为关键的红外光谱及其他领域带来了新的可能性。
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