W pełni dielektryczny filtr kolorów siatki

Ryc. 1 Schemat ideowy struktury siatki wielomedialnej

W porównaniu z tradycyjnymi barwnikami kolorowymi, kolor strukturalny ma zalety wysokiej rozdzielczości i dobrej stabilności oraz może osiągnąć przełączanie kolorów w zakresie widzialnym. Ze względu na zwiększoną utratę hiperpowierzchni plazmy badacze zaproponowali inną, całkowicie medialną strukturę hiperpowierzchni; jednakże tryby rezonansu dipolowego wyższego rzędu w zakresie fal krótkich zmniejszają nasycenie kolorów. Niedawno badacze zaproponowali wykonalny schemat tłumienia modów dipolowych wyższego rzędu.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Instytut Optycznych Maszyn Precyzyjnych i Fizyki” Chińskiej Akademii Nauk grupa badawcza kierowana przez profesora Jinsonga Gao z Instytutu Optycznych Maszyn Precyzyjnych i Fizyki Chińskiej Akademii Nauk zaproponowała wąskopasmowy, wysokiej jakości, całkowicie dielektryczny filtr barwny o strukturze siatki Ekspres Optyczny.

Korzystając z metody różnic skończonych w dziedzinie czasu, badacze przeprowadzili kompleksowe badanie porównawcze siatek HfO2 i siatek SiO2/HfO2. Odkryli, że dodatek warstwy SiO2 skutecznie tłumi tendencję do generowania modów dipolowych wyższego rzędu, poprawiając w ten sposób nasycenie koloru strukturalnego. Naukowcy wyjaśnili fizyczny mechanizm tego wyniku poprzez wykresy rozkładu pola magnetycznego i wektora pola elektrycznego. Zbadali wpływ parametrów strukturalnych na profil widmowy i czułość stanu polaryzacji.

Na podstawie wyników tego badania naukowcy zaprojektowali całkowicie dielektryczną siatkę. Siatka ma współczynnik odbicia bliski 1 w szczycie i transmitancję ponad 99 procent w nierezonansowym położeniu szczytowym; osiągalne współrzędne chromatyczności zajmują dużą część diagramu chromatyczności CIE-1931. Dostosowując cykl pracy, badacze uzyskali doskonałe właściwości widmowe z pełną szerokością połowy piku wynoszącą 2 nm i współczynnikiem jakości Q=424,5.

Naukowcy są przekonani, że tego rodzaju całkowicie dielektryczna siatka charakteryzuje się doskonałą jakością koloru strukturalnego, pełną szerokością o niskim półszczycie i wysokim współczynnikiem jakości, co ma ogromne znaczenie w wykrywaniu, wyświetlaniu obrazu i tak dalej.

Artykuł w: Yuanhang Zhao i in., Wielowarstwowy, całkowicie dielektryczny, widoczny filtr barwny o wąskim paśmie i współczynniku wysokiej jakości, Optics Express (2022). DOI: 10.1364/OE.453155.