比发丝薄40倍的新型透镜实现红外光波长减半，使其可见

瑞士科学家通过将纳米级图案直接压印在铌酸锂晶体上，研发出可将不可见红外光波长减半转化为可见光的超薄超透镜。

该突破性成果由苏黎世联邦理工学院集成光学与非线性纳米光子学领域副教授Rachel Grange领导的研究团队完成，其厚度仅为人类发丝的1/40，却实现了此前被认为不可能的光线操控。

这项技术为制造紧凑型高性能光学元件铺平道路，未来或应用于纸币防伪特征制造及超薄相机元件生产。与传统玻璃透镜类似，该新型透镜可聚焦光线并将入射光波长减半，有效将红外光谱移至可见光范围。研究团队指出，此项突破将使夜视仪、热成像仪等红外技术设备显著小型化、低成本化且更易操作。

改写红外技术规则

这种基于铌酸锂（LiNbO3）的突破性透镜采用创新纳米成型工艺。该金属氧化物材料原用于电信领域光电信号转换。研究团队开创性结合化学合成与精密纳米工程技术：苏黎世联邦理工学院博士生Ülle-Linda Talts解释："在液态铌酸锂晶体前驱体溶液中直接压印图案，经600摄氏度高温固化后形成具有独特光学性能的晶体结构，其原理类似古腾堡印刷术。"

传统方法因材料超高稳定性与硬度难以制造铌酸锂纳米结构，而新技术通过可重复使用的反模大幅提升量产效率。实验室验证表明：该透镜能将800纳米红外激光转化为400纳米可见紫光并聚焦于单点。这种基于非线性光学效应的光转换技术，此前需要笨重晶体与复杂装置才能实现。

突破性应用前景

研究者指出该技术具备跨行业应用潜力：超透镜及类似全息纳米结构可利用其独特光学特性作为纸币防伪标识；在制造业中可简化深紫外光刻设备以生产下一代半导体；科研医疗领域有望催生更小巧强大的成像系统。

Grange强调："超薄光学元件（超表面）作为物理学、材料科学与化学交叉领域的新兴研究方向，我们目前仅触及冰山一角。这种新型高性价比技术未来的影响力令人振奋。"

该研究成果已发表于《先进材料》期刊。

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