Phase-change metasurfaces for reconfigurable image processing

相变 图像处理 相(物质) 计算机科学 图像(数学) 材料科学 纳米技术 光电子学 光学 物理 计算机视觉 工程物理 量子力学
作者
Tingting Liu,Jumin Qiu,Tianbao Yu,Qiegen Liu,Jie Li,Shuyuan Xiao
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (8)
标识
DOI:10.1063/5.0248307
摘要

Optical metasurfaces have enabled high-speed, low-power image processing within a compact footprint. However, reconfigurable imaging in such flat devices remains a critical challenge for fully harnessing their potential in practical applications. Here, we propose and demonstrate phase-change metasurfaces capable of dynamically switching between edge-detection and bright-field imaging in the visible spectrum. This reconfigurability is achieved through engineering angular dispersion at electric and magnetic Mie-type resonances. The customized metasurface exhibits an angle-dependent transmittance profile in the amorphous state of Sb2S3 meta-atoms for efficient isotropic edge detection, and an angle-independent profile in the crystalline state for uniform bright-field imaging. The nanostructured Sb2S3-based reconfigurable image processing metasurfaces hold significant potential for applications in computer vision for autonomous driving systems.

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