研究人员利用3D打印塑造了超高精度的太赫兹光束学术资讯

▲当屏幕被插入光束时，理想的图案就出现了:一个十字或者是TU Wien的标志。

太赫兹辐射拥有各种各样的应用，例如目前广泛用于机场安检和实验室的材料分析。这种辐射的波长属毫米级，比可见光的波长大得多。操纵光束并使它们达到正确的形状需要使用专门的技术。据每日科学网7月11日报道，利用由3D打印技术精确计算并制造的塑料屏幕,奥地利维也纳技术大学（TU Wien）的研究人员目前可将太赫兹光束塑造成任意理想形状。

“普通塑料对于太赫兹光束来说是透明的，就像玻璃对于可见光一样。然而，太赫兹波在穿过塑料时会稍微减速。这意味着波束的波峰和波谷产生了小幅移位——我们称之为相移。” TU Wien固体物理研究所的Andrei Pimenov教授解释道。

这种移相可以用来塑造光束。这原理与玻璃光学镜片中的情况类似：当镜片中间较厚时，光束通过中间部分的时间要长于通过镜片边缘的时间。因此，中间的光束比边缘光束具有更多的相位延迟。这正是导致光束形状改变的原因：更宽的光束可以聚焦在一个点上。

然而，该技术同时还具有无限可能性。“我们不只是想把宽光束映射到一个点上。我们的目标是能够把任何光束变成任何形状。” Andrei Pimenov团队的博士生Jan goscatter说。

这是通过在光束中插入一个精确调整过的塑料屏幕来实现的。屏幕的直径只有几厘米，厚度从0到4毫米不等。屏幕的厚度必须精确地调整，以便控制光束在不同区域的偏转，最终得到理想的图像。为了获得理想的屏幕设计，研究人员开发了一种特殊的计算方法。从而可以从普通的3D打印机中生成匹配的屏幕。

为了突出这一技术提供的可能性，团队制作了不同的屏幕，包括一个将宽波束形成TU Wien logo形状的屏幕。“这表明这项技术几乎没有任何几何限制，” Andrei Pimenov说。“我们的方法相对容易应用，这让我们相信，这项技术将很快被应用于许多领域，而目前新的太赫兹技术将使其更加精确和通用。”

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编译：Coke 审稿：西莫编辑：张梦

来源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180711122332.htm