实验室成员联合国际研究团队揭示了一种基于布鲁斯特效应的宽频微纳切伦科夫探测器工作新机理（图1）。通过优化只由两种常规透明介质构成的整体非周期而局部周期的多层结构，可构建宽频角度滤波器，阻止除布鲁斯特角外的任意角度入射光透过，使得探测平面中透射的切伦科夫辐射强度的峰值位置与粒子速度存在一一对应关系。基于布鲁斯特效应，我们可灵活设计角度滤波器，使其针对切伦科夫辐射的等效折射率在整个可见光范围内无色散且该值可任意接近于一（图2），从而大幅提升微纳切伦科夫探测器的灵敏度和工作带宽。该研究成果有望为下一代小型化高灵敏切伦科夫探测器研发提供理论指导和新研究范式。

图1 基于布鲁斯特效应的微纳切伦科夫探测器结构示意图

图2 针对切伦科夫辐射设计等效折射率任意近一的新思路