▌ARMS 在*顯示材料表征中的應用對基于超構表面 (meta-surface) 結構的顏色濾光片進行微區(qū)角分辨光譜表征
超表面 SPP 結構色 偏振 角分辨光譜
【概述】近，韓國光云大學電子信息學院副院長 Sang-Shin Lee 教授在 Laser & Photonics Reviews 雜志上發(fā)表了一篇名為《Highly reflective subtractive color filters capitalizing on a silicon metasurface integrated with nanostructured aluminum mirrors》的文章。
文章描述了一種基于超表面結構的 結構色濾光片，該結構的顯著特點為：基底為區(qū)域差異的周期性硅基納米柱（nanopillar），結構基底上鍍鋁（見圖1）。 這種復合結構材料可以被用作顏色濾光片，其性能和結構具有較強的相關性。此濾光片具有高分辨率和優(yōu)異的色彩保真度，可以獲得更加生動和鮮艷的顏色，在*顯示和色彩成像、打印等領域具有潛在的應用價值。
【樣品 & 測試】作者采用了 FDTD 方法對材料進行了理論計算，證實了濾光片的光學性能和超材料中周期性納米柱（nanopillar）的圓柱直徑 D 有直接關系（圖2）。
圖2，濾光片的顏色和超材料表面周期性納米柱（nanopillar）的圓柱直徑 D 有直接關系
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作為一種*顯示應用價值的功能材料，廣視角光譜性能是*顯示材料很重要的指標之一。為了解該材料的角分辨光譜容差范圍，作者選擇部分顏色的濾光片，進行了偏振態(tài) TE 模式和 TM 模式光譜理論計算，并使用復享的 ARMS 微區(qū)角分辨系統(tǒng)進行了測試比較，測量結果和理論計算取得了驚人的一致（見圖3）。實驗證明了該材料在 30° 視角上表現(xiàn)出良好的角度容差（angular tolerance）。
圖3，對濾光片偏振態(tài)下的角分辨反射光譜進行理論計算與測量
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【總結】作者通過對這種金屬納米結構進行實驗，證明了這種超構表面具有的諧振效果，這種效果和表面的納米柱狀結構有關。作者通過使用復享的 ARMS 微區(qū)角分辨光譜系統(tǒng)實測結果驗證了該結構的理論計算結果，證明了該濾光片具有較好的角度容差性能。
復享光學顯微角分辨光譜儀 ARMS 能夠在微納尺度下對超表面樣品進行角分辨光譜測量，為該領域研究的快速進展提供了有力的保障。▌
【參考文獻】
? Yue Wenjing, et al. "Highly reflective subtractive color filters capitalizing on a silicon metasurface integrated with nanostructured aluminum mirrors." Laser & Photonics Reviews 11.3 (2017). Link
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