VO₂热发射微透镜

自聚焦热辐射

基于VO₂相变设计，能在相变温度以上选择性发射4微米聚焦辐射的微光子透镜，为热管理和热光伏提供新可能。

Audhkhasi, Romil · Qu, Yurui · Ming, Zhou · Yu, Zongfu · Povinelli, Michelle L.

Optics Express 2023

具体参数

焦点强度比

{'zh': '330', 'en': '330'} ×

工作波长

{'zh': '4', 'en': '4'} µm

技术优势

方向可控

通过设计各向同性局域谐振器与VO₂的耦合，透镜在相变后选择性聚焦发射，焦点明确。

温度切换

焦点强度在相变温度上下相差330倍，实现热发射的开关式控制。

波长选择

发射集中在4 µm，适合中红外应用，如热成像和气体传感。

应用场景

• 红外光学：提供温度可调的中红外聚焦光源，简化红外系统设计。
• 热管理：动态控制热辐射方向，实现局部热流调控。
• 热光伏：提高与光伏电池耦合的辐射方向性，增强转换效率。
• 非接触式传感：利用温度切换实现无接触的热信号调制，用于传感。