新型微纳光学元件数据集

随着纳米光学、微纳制造和先进功能材料的快速发展，光学元件正由传统的单一、静态光学功能向集成化、多功能和动态可调方向发展。通过对光的偏振、相位、振幅和空间模式等特性进行精确调控，并进一步结合电、热、光等外场响应，可以实现矢量光调控、全息显示、量子光场调控、模拟光计算以及动态驱动等多种功能，为新型光信息处理、显示成像、量子光学和智能光子系统的发展提供重要支撑。液晶材料具有长程有序、自组装、光学各向异性和外场响应等特性，能够通过分子取向、螺旋结构及相态变化调控光场，为构筑具有多维光场调控和动态响应能力的新型微纳光学元件提供了重要材料基础。 新型微纳光学元件数据集于2022—2026年在南京大学仙林校区现代工程与应用科学学院B319、B320、C327、C329、D012实验室开展数据采集，过程数据在项目研究过程中产生，最终指标验证结果按照审定通过的项目任务书考核指标表中的考核方式（方法）记录。数据集包含新型微纳光学元件设计、制备、结构表征、光学响应及功能测试过程中的相关数据，包括矢量光调控元件、全息显示元件、光量子调控元件、模拟光计算元件和软体执行器五类数据，以及相关论文和专利数据。五类数据共包含多种新型微纳光学功能元件，覆盖矢量光调控、动态全息显示、量子态调控、模拟光计算和软体驱动等功能方向。其中，矢量光调控元件数据包括手性液晶矢量光逻辑旋转器和电控手性液晶矢量光调控器的理论设计、制备工艺、结构表征及应用测试数据，包括不同入射角、电压和频率条件下的光谱、偏振态、矢量光斑、偏振旋转角及相关测试数据；全息显示元件数据包括双手性液晶动态彩色全息元件、手性液晶多维复用全息元件和光寻址手性液晶全息元件数据，其中，动态全息器件数据包括全息编码参数、液晶结构表征、光谱响应、偏振选择性、不同入射方向及不同读取条件下的全息重构结果，用于验证基于波长、偏振态、入射方向以及近场/远场信息复用等多维信息复用机制，实现复用维度≥4种的动态全息功能；光量子调控元件数据包括手性液晶量子成像元件和手性液晶量子门数据；模拟光计算元件数据包括手性液晶双模式成像元件、铁电手性液晶动态光学微分器和铁电手性液晶快速选择边缘检测元件的设计与模型、元件表征、光场调控及成像功能测试数据；软体执行器数据包括仿生自驱动液晶执行器和液晶聚合物-丝蛋白复合软体机器人数据，其中液晶聚合物-丝蛋白复合软体机器人数据包括软光子纳米功能元件和光交互软体机器人的制备、表征、运动控制、全息信息显示及任务执行等数据。采用样品制备、结构表征、光谱表征、光学测试和动态响应测试相结合的方式开展数据采集，通过相应的数据整理与分析获得不同元件的结构、光学响应及功能测试结果，用于验证项目任务书中“提出新型纳米光学原理性功能元器件≥5种”和“实现复用维度≥4种的多维动态全息器件”的考核指标。相关论文和专利用于支撑数据集对应指标的完成情况。