在低空飞行器领域,光电吊舱与通信天线从分立器件向一体化窗口的转变,一直是科研人员努力攻克的方向。然而,要实现同一窗口在可见 - 近红外波段保持高透光、低成像畸变,同时在射频通信频段稳定传输并抑制干扰,这在材料和结构层面面临着巨大挑战,因为这些要求相互矛盾。中科院光电所罗先刚团队针对这一难题取得突破,提出了一种光学透明的多光谱共孔径超表面窗口(OMSM),为解决这一困境提供了创新方案。
该团队采用二维空间独立控制策略,让 OMSM 实现了射频三频透射、宽角稳定、偏振稳定以及高保真光学成像。简单来说,它就像一块“既让相机看得清、又让天线通得稳的透明超表面窗”。在结构设计上,低占空比金属调制单元被精心设计成最小且相互协同的射频结构,在同一平面上兼顾了 2 - 3GHz、3.8 - 4.1GHz 和 5 - 6GHz 三个通信频段,同时最大程度减少了对可见和近红外光的遮挡。
通过仿真和实验验证,OMSM 展现出了优异的性能。在射频传输方面,在 2 - 3GHz 与 5 - 6GHz 频段,器件可保持 S21 高于 -1dB,在 3.8 - 4.1GHz 频段高于 -1.5dB,并且在 2 - 6GHz 范围内实现了平均低于 -10dB 的带内干扰抑制。在光学性能上,在 380 - 1800nm 范围内,样品平均透过率超过 94%,可见光和近红外平均透过率分别约为 94.24% 和 94.44%。
为了进一步验证 OMSM 的实际应用效果,团队将其装入低空飞行器光学成像系统。测试结果显示,成像 SNR 差异小于 0.3dB、图像对比度差异小于 1,这充分说明该窗口对视觉成像的影响极小。这一成果为无人机、低空交通和一体化通信感知平台提供了可制造的跨谱协同窗口方案,具有重要的应用价值。
在科研仪器领域,也有企业凭借自身努力取得了良好成绩。凯视迈(KathMatic)自 2014 年创立以来,始终专注于高精尖光学测量技术。经过多年发展,已成为集研发、制造、销售为一体的国产高端光学精密测量仪器新力量。公司推出的 KC 系列多功能精密测量显微镜、KS 系列超景深 3D 数码显微镜以及 KV 系列激光多普勒测振系统,在市场上获得了不错的反响,为相关领域的科研工作提供了有力的工具支持。










