​​مرشح لون هيكل شبكي عازل بالكامل

الشكل 1: رسم تخطيطي لهيكل صريف جميع الوسائط

بالمقارنة مع أصباغ الألوان التقليدية، فإن اللون الهيكلي يتميز بمزايا الدقة العالية والاستقرار الجيد ويمكنه تحقيق تبديل الألوان في النطاق المرئي. بسبب الفقد المتزايد للسطح الفائق للبلازما، اقترح الباحثون هيكلًا آخر للسطح الفائق لجميع الوسائط؛ ومع ذلك، فإن أوضاع الرنين ثنائي القطب عالية الترتيب في نطاق الموجة القصيرة تقلل من تشبع اللون. في الآونة الأخيرة، اقترح الباحثون مخططًا ممكنًا لقمع أنماط ثنائي القطب ذات الترتيب الأعلى.

اقترحت مجموعة بحثية بقيادة البروفيسور جينسونغ جاو في معهد تشانغتشون للآلات الدقيقة البصرية والفيزياء، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، مرشحًا ملونًا ذو نطاق ترددي ضيق وعالي الجودة وذو هيكل شبكي عازل بالكامل في دراسة نُشرت في البصريات اكسبريس.

باستخدام طريقة الفرق المحدود للمجال الزمني، أجرى الباحثون دراسة مقارنة شاملة لشبكات HfO2 وشبكات SiO2/HfO2. ووجدوا أن إضافة طبقة SiO2 تمنع بشكل فعال ميل توليد أنماط ثنائية القطب ذات الترتيب الأعلى، وبالتالي تحسين تشبع اللون الهيكلي. وأوضح الباحثون الآلية الفيزيائية لهذه النتيجة من خلال توزيع المجال المغناطيسي ومخططات ناقلات المجال الكهربائي. لقد استكشفوا تأثيرات المعلمات الهيكلية على المظهر الطيفي وحساسية حالة الاستقطاب.

وبناءً على نتائج هذه الدراسة، قام الباحثون بتصميم شبكة عازلة بالكامل. يتمتع الشبكة بانعكاس قريب من 1 عند الذروة ونفاذية تزيد عن 99 بالمائة عند موضع الذروة غير الرنان؛ تشغل إحداثيات اللونية القابلة للتحقيق جزءًا كبيرًا من مخطط اللونية CIE -1931. ومن خلال ضبط دورة التشغيل، حقق الباحثون خصائص طيفية ممتازة بعرض كامل لنصف الذروة يبلغ 2 نانومتر وعامل جودة Q=424.5.

يعتقد الباحثون أن هذا النوع من الشبكات العازلة بالكامل يتمتع بخصائص ممتازة تتمثل في جودة الألوان الهيكلية العالية، والعرض الكامل المنخفض لنصف الذروة، وعامل الجودة العالية، وهو أمر له أهمية كبيرة في الاستشعار وتصوير العرض وما إلى ذلك.

مقالة في: Yuanhang Zhao et al.، مرشح ألوان مرئي متعدد الطبقات ومشبك عازل بالكامل بنطاق ضيق وعامل عالي الجودة، Optics Express (2022). دوى: 10.1364/OE.453155.