效率超传统极限68％，大阪大学研发单芯片圆偏振LED，有望大幅缩小AR眼镜
有望大幅缩小AR眼镜
（映维网Nweon 2026年04月16日）日本研究人员开发出了一种能够从单一芯片产生圆偏振光的新型LED结构。通过将半极性InGaN发光结构与条纹状氮化硅超表面相结合，团队打造出了一种紧凑光源，可减少能量转换损耗并在室温下工作。
这一进展有望推动超紧凑、耐用的光源在AR/VR领域的实际应用。
圆偏振光对众多下一代技术至关重要。然而，以往的圆偏振LED难以兼顾高偏振度、高效率、耐用性和规模化生产。在众多旧有设计中，只能从非偏振光中提取单一圆偏振分量，导致转换效率的理论上限仅为50%。
为突破这一限制，日本研究人员采用了本身就能发射部分线偏振光的半极性InGaN量子阱。随后，他们在LED表面直接集成了条纹状SiNₓ超表面，以更高效地将光线转化为圆偏振光。室温下的光学测量结果显示，在408纳米波长下圆偏振度为0.27，线-圆偏振转换效率达到68%，超越了传统方法的理论极限。
研究人员同事发现，鉴于实验结果与三维电磁仿真高度吻合，所制备的器件运行状态接近理想行为。由于结构完全由无机材料制成，且与现有半导体工艺兼容，它有望为制造耐用、紧凑且可量产的偏振光源提供一条切实可行的途径。
团队评论道：“利用半极性InGaN LED固有的线偏振发射特性，我们实现了超越传统方法极限的高效圆偏振转换。仅需集成单层超表面即可获得高效圆偏振光，我们认为这在面向下一代光学应用的紧凑型器件及实用光子系统中具有巨大潜力。”
