日前，密蘇里科技大學(xué)機(jī)械與航空航天工程系的研究人員利用二硫化鎢（WS2）制成一種非線性全息圖像，僅單層原子厚度，具有高轉(zhuǎn)換效率，可用于光通信、高密度光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息安全等。相關(guān)成果發(fā)布在8月16日的《納米快報(bào)》上。
非線性全息技術(shù)能夠在激發(fā)基頻以外的新頻率下產(chǎn)生光束并重建全息圖像，為光學(xué)信息處理和數(shù)據(jù)安全提供了前所未有的應(yīng)用途徑。到目前為止，在片上集成的非線性全息圖中，大多采用厚度為數(shù)十納米的等離子體超表面來實(shí)現(xiàn)，但其轉(zhuǎn)換效率低，吸收損耗高。
密蘇里科技大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種非線性過渡金屬二硫化物（TMD）全息圖，僅由厚度約為0.7納米的、能夠控制光的波前的納米二硫化鎢單分子層制成。利用超快激光激發(fā)納米二硫化鎢單層膜，用于產(chǎn)生旋渦光束和艾利光束，并在二次諧波頻率下重建復(fù)雜的全息圖像。
密蘇里科技大學(xué)機(jī)械和航天工程副教授楊曉東博士介紹，“我們可以通過簡單地蝕刻或保持二硫化鎢單層區(qū)域來控制0和1的二元振幅調(diào)制。”“我們的全息圖比目前由金屬納米結(jié)構(gòu)制成的等離子體元表面全息圖具有更高的非線性轉(zhuǎn)換效率?！?/p>
研究人員表示，這種非線性TMD全息圖的概念有助于理解原子級(jí)的光物質(zhì)相互作用，而且也將原子厚度的功能性TMD器件集成到下一代光通信電路中，用于光通信，高密度光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息安全。實(shí)驗(yàn)中，研究人員用藍(lán)綠兩色再現(xiàn)了漢字“光”的全息圖像。他們相信這種新型的光學(xué)全息圖在未來的應(yīng)用前景廣闊。
