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Infrared upconversion imaging in nonlinear metasurfaces

Advanced Photonics 2021年第3期3卷 83-92页

作者： Rocio Camacho-Morales Davide Rocco Lei Xu Valerio Flavio Gili Nikolay Dimitrov Lyubomir Stoyanov Zhonghua Ma andrei komar Mykhaylo Lysevych Fouad Karouta Alexander Dreischuh Hark Hoe Tan Giuseppe Leo Costantino De Angelis Chennupati Jagadish Andrey E.Miroshnichenko Mohsen Rahmani Dragomir N.Neshev The Australian National University Research School of PhysicsARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical SystemsDepartment of Electronic Materials EngineeringCanberraACTAustralia University of Brescia Department of Information EngineeringBresciaItaly University of New South Wales School of Engineering and Information TechnologyCanberraACTAustralia Nottingham Trent University School of Science and TechnologyAdvanced Optics and Photonics LaboratoryDepartment of EngineeringNottinghamUnited Kingdom UniversitéParis Diderot Matériaux et Phénomènes QuantiquesParisFrance Friedrich Schiller University Jena Institute of Applied PhysicsAbbe Center of PhotonicsJenaGermany Sofia University Department of Quantum ElectronicsFaculty of PhysicsSofiaBulgaria

Infrared imaging is a crucial technique in a multitude of applications,including night vision,autonomous vehicle navigation,optical tomography,and food quality *** infrared imaging technologies,however,require the use of materials such as narrow bandgap semiconductors,which are sensitive to thermal noise and often require cryogenic *** demonstrate a compact all-optical alternative to perform infrared imaging in a metasurface composed of GaAs semiconductor nanoantennas,using a nonlinear wave-mixing *** experimentally show the upconversion of short-wave infrared wavelengths via the coherent parametric process of sum-frequency *** this process,an infrared image of a target is mixed inside the metasurface with a strong pump beam,translating the image from the infrared to the visible in a nanoscale ultrathin imaging *** results open up new opportunities for the development of compact infrared imaging devices with applications in infrared vision and life sciences.

关键词： metasurfaces nonlinear optical processes infrared photonics imaging.

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