超表面 spp 结构色 偏振 角分辨光谱
【概述】最近，韩国光云大学电子信息学院副院长 sang-shin lee 教授在 laser & photonics reviews 杂志上发表了一篇名为《highly reflective subtractive color filters capitalizing on a silicon metasurface integrated with nanostructured aluminum mirrors》的文章。
图1，该超构表面的结构示意图
文章描述了一种基于超表面结构的 结构色滤光片，该结构的显著特点为：基底为区域差异的周期性硅基纳米柱（nanopillar），结构基底上镀铝（见图1）。 这种复合结构材料可以被用作颜色滤光片，其性能和结构具有较强的相关性。此滤光片具有高分辨率和优异的色彩保真度，可以获得更加生动和鲜艳的颜色，在先进显示和色彩成像、打印等领域具有潜在的应用价值。 【样品 & 测试】作者采用了 fdtd 方法对材料进行了理论计算，证实了滤光片的光学性能和超材料中周期性纳米柱（nanopillar）的圆柱直径 d 有直接关系（图2）。
图2，滤光片的颜色和超材料表面周期性纳米柱（nanopillar）的圆柱直径 d 有直接关系
作为一种先进显示应用价值的功能材料，广视角光谱性能是先进显示材料很重要的指标之一。为了解该材料的角分辨光谱容差范围，作者选择部分颜色的滤光片，进行了偏振态 te 模式和 tm 模式光谱理论计算，并使用复享的 arms 微区角分辨系统进行了测试比较，测量结果和理论计算取得了惊人的一致（见图3）。实验证明了该材料在 30° 视角上表现出良好的角度容差（angular tolerance）。
图3，对滤光片偏振态下的角分辨反射光谱进行理论计算与测量
图4，文献对复享 arms 的标注
【总结】作者通过对这种金属纳米结构进行实验，证明了这种超构表面具有高效的谐振效果，这种效果和表面的纳米柱状结构有关。作者通过使用复享的 arms 微区角分辨光谱系统实测结果验证了该结构的理论计算结果，证明了该滤光片具有较好的角度容差性能。 复享光学显微角分辨光谱仪 arms 能够在微纳尺度下对超表面样品进行角分辨光谱测量，为该领域研究的快速进展提供了有力的保障。▌
【参考文献】 ✽ 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