美開發(fā)出彩色等離子偏振器
2012-02-28 22:19:41 本站原創(chuàng)科技日報訊據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道，哈佛大學工程和應(yīng)用科學 學院（SEAS）的研究人員能通過精確控制光學納米“天線”的形狀，使其針對不同顏色的光線和角度不同的偏振，作出差異化的反應(yīng)，從而設(shè)計出新型的可控濾 色器——彩色等離子偏振器。這一進展有望應(yīng)用于顯示器制造和生物成像等，甚至可被用于制造貨幣上的隱形安全標志。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)布在近期出版的《納米快 報》雜志上。
傳統(tǒng)的紅、綠、藍（RGB）三原色濾光片被用于制造具有固定輸出顏色的電視和顯示器等，并通過色彩混合制造出更豐富的色調(diào)。與之相反，基于納米“天線”制成的濾色器的每個像素都是動態(tài)的，能在入射光的偏振改變時生成不同的顏色。
該學院電子工程系副教授肯尼斯·克羅澤爾及其同事設(shè)計了金屬納米粒子的大小和形狀，使所顯示的顏色依賴于照射光線的偏振。克羅澤爾稱，納米粒子可被看作天線，就像被用于無線通訊的天線一樣，但尺寸更小，也能在可見的頻率中進行操作。
為了證明這種技術(shù)的可能性，科學家制出了“LSP”，即“局域表面等離子體”的字母縮寫樣本。通過變化入射光的偏振角度，字母LSP會逐漸改變顏 色，從黃色變?yōu)樗{色。在光線未發(fā)生偏振或光線偏振至45度時，字母處于隱形狀態(tài)，字母和背景均為灰色；在偏振至90度時，字母會顯現(xiàn)為生動的黃色，并以藍 色為背景；偏振至0度時，字母的顏色又會顛倒過來變?yōu)樗{色，并以黃色為背景。
克羅澤爾說，這項工作的不尋常之處在于制成的濾色器可根據(jù)光線的偏振角度作出反應(yīng)。這種彩色等離子偏振器結(jié)合了兩種結(jié)構(gòu)，每一種都有不同的光譜響 應(yīng)，而人眼能夠看到兩種光譜響應(yīng)混合而成的顏色。雖然目前想看到所制作樣本中的色彩效果仍需掃描電子顯微鏡放大，但大規(guī)模納米印刷技術(shù)的發(fā)展有望制造出肉 眼可直接觀看的樣本。
克羅澤爾表示，他們設(shè)想出了多種應(yīng)用，例如可借助新型濾色器在顯示器或照相機中呈現(xiàn)不同的顏色，在生物成像中展示組織的偏振效應(yīng)，以及將此項技術(shù)融入商標或紙張的制造中，以生成貨幣和其他所需物體上的安全標記等。
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