Demonstration von Spin-Multiplexed und Direction-Multiplexed All-Dielectric Visible Metahologramme

Multifunktionale Meta-Oberflächenhologramme, die mehrere holographische Bilder erzeugen können, sind wichtige flache optische Geräte für die ultrakompakte holographische Display-Anwendung im wirklichen Leben. Um ein Multiplex-Metall-Hologramm zu erzeugen, verwenden wir einen einfachen Ansatz, bei dem je nach Lichtgeschwindigkeit und Ausbreitungstraktion zwei verschiedene holographische Bilder gerendert werden können. Um ihre Multiplex-Metall-Hologramm-Setup zu verstehen, feature Demonstration sowohl des Herstellungsprozesses, und optische Charakterisierung, und Messschritte sind gleichermaßen wichtig.

Das Verfahren mit der Inki Kim demonstriert Dasol Lee, ein Doktorand aus meinem Labor. Um die Musterabscheidung durch Rasterelektronenmikroskopie zu charakterisieren, lassen Sie ein leitfähiges Polymer auf das Substrat fallen und drehen Sie Code bei 2000 Umdrehungen pro Minute für eine Minute. Befestigen Sie das Substrat mit Carbonband auf den Probenhalter, und drücken Sie die Lufttaste, um die Ladesperrkammer zu entlüften.

Legen Sie den Halter auf die Haltestange der Ladesperrkammer, und drücken Sie EVAC, um die Ladesperrkammer zu evakuieren. Um die Bühnenhöhe und den Neigungswinkel einzustellen, stellen Sie den Z-Sensor auf acht Millimeter und den T-Sensor auf null Grad ein. Drücken Sie die OPEN-Taste, um die Ladeschlosskammertür zu öffnen, und drücken Sie die Haltestange, um den Halter in die Rasterelektronenmikroskopkammer zu übertragen.

Ziehen Sie die Stange heraus, und drücken Sie die CLOSE-Taste. Überprüfen Sie den Vakuumzustand, und drücken Sie die Ausführung, um Kohlenstoff oder Staub in der Elektronenkanone mit einer sofortigen Hochspannung zu entfernen. Blinken Sie in der Mikroskop-Software, um die Elektronenpistole mit einer Beschleunigungsspannung von fünf Kilovolt einzuschalten, und klicken Sie auf Strahlausrichtung, um die Strahlausrichtung anzupassen, um den Elektronenstrahl in der Mittelposition genau zu lokalisieren.

Verwenden Sie einen Stufenregler, um den Strahl in der Mitte zu lokalisieren, und klicken Sie auf blendende Ausrichtung, um die Blende anzupassen, und Stigmaausrichtungen, um einen kreisförmigen Elektronenstrahl zu erstellen. Verwenden Sie einen Stigma-Controller, um einen stabilen Strahl nur an der gleichen Stelle zu scannen, und scannen Rasterelektronenbilder mit einem entsprechenden Fokus und Stigmata-Anpassung. Wenn alle Bilder aufgenommen wurden, klicken Sie auf AUS, um den Elektronenstrahl auszuschalten, und klicken Sie auf "Startseite", um die Bühne an ihre ursprüngliche Position zurückzugeben.

Wenn die Bühne in Position ist, öffnen Sie die Tür der Hauptkammer, und drücken Sie die Stange, um den Probenhalter aufzunehmen. Drücken Sie die Lufttaste, um die Ladesperrkammer zu entlüften, und entladen Sie den Halter. Zur optischen Charakterisierung befestigen Sie mit einem Spin-Multiplex-Metallhologramm ein Diodenlasermodul an einen Adapter, der in eine optische Halterung mit einem Zoll eingesteckt werden kann, und verwenden Sie einen Pfosten und einen Posthalter, um die Höhe des Diodenlasers einzustellen.

Verwenden Sie eine Klemme, um die Position zu fixieren, und verwenden Sie eine 1-Zoll-Drehhalterung, um die Halbwellenplatte zu montieren. Platzieren Sie die Platte vor dem Lasermodul, um das linear polarisierte Licht zu drehen, und montieren Sie zwei Spiegel auf einzelne kinematische Halterungen mit einem Zoll. Um die Richtung des Anfangsstrahls auszurichten, platzieren Sie eine Ausrichtungsscheibe vor dem Laser, und legen Sie die Laserhöhe fest.

Stellen Sie die beiden Spiegel so ein, dass sich der Strahl zweimal bei 90 Grad in wechselhändernden Richtungen biegt, und positionieren Sie die Ausrichtungsscheibe in der Nähe des zweiten Spiegels. Drehen Sie die Knöpfe, um das Licht in der Mitte auszurichten, um den Winkel des ersten Spiegels anzupassen, und bewegen Sie die Ausrichtungsscheibe weit vom zweiten Spiegel entfernt. Drehen Sie dann die Knöpfe, um das Licht in der Mitte auszurichten, um den Winkel des zweiten Spiegels anzupassen.

Wiederholen Sie die Ausrichtung, bis das Licht an beiden Stellen durch die Mitte der Ausrichtungsscheibe geht, und platzieren Sie einen neutralen Dichtefilter hinter dem Spiegel, um die Lichtintensität zu steuern. Platzieren Sie eine Iris hinter dem Neutraldichtefilter, um den Durchmesser des einfallenden Lichts zu steuern. Montieren Sie einen linearen Polarisator und eine Viertelwellenplatte auf ihrer eigenen Rotationshalterung, und platzieren Sie einen linearen Polarisator und eine Viertelwellenplatte hinter der Iris, um ein kreisförmig polarisiertes Licht zu bilden.

Befestigen Sie die metallgefertigte Oberfläche an einer Platte mit einem Loch. Montieren Sie die Platte auf der XY-Übersetzungshalterung für rechteckige Optiken, und passen Sie die XY-Übersetzungshalterung so an, dass Licht auf das Muster in der Probe gerichtet wird. Legen Sie eine Linse nach der Metalloberfläche, und passen Sie die Position der Linse an, die an der Brennweite platziert werden soll.

Platzieren Sie dann eine aufgeladene Gerätekamera hinter dem Objektiv, um ein Hologrammbild aufzunehmen. Für die optische Charakterisierung, mit einem Richtung multiplexed Meta-Hologramm. Platzieren Sie einen Strahlsplitter zwischen der Viertelwellenplatte und die XY-Übersetzungshalterung, um den Strahl in zwei Richtungen aufzuteilen.

Platzieren Sie dann einen weiteren Strahlteiler zwischen der XY-Übersetzungshalterung und der Linse. Platzieren Sie zwei Spiegel, so dass sich der Strahl zweimal bei 90 Grad und abwechselnder Richtung biegt, und stellen Sie den Strahl ein, der in den zweiten Strahlteiler gerichtet werden soll. Richten Sie schließlich das Licht so aus, dass der Strahl die Probe korrekt in die entgegengesetzte Richtung ausstrahlt, und platzieren Sie eine weitere Linse bei 90 Grad rechts vom ersten Strahlteiler.

Platzieren Sie dann eine aufgeladene Gerätekamera, um ein Hologrammbild aus der entgegengesetzten Richtung zu erfassen. Der beste Weg, um eine klare Drehung zu erzeugen, und Richtung, wo zwei holographische Bilder zu platzieren ist, um genau ausgerichtet mehrere optische Komponenten. In diesem Rasterelektronenmikroskopiebild können hydrierte hydrierte amorphe Siliziummetalloberflächen beobachtet werden.

Ein Spin-Multiplex-Metall-Hologramm kann die projizierten holographischen Bilder wechseln, indem es einfach die Handlichkeit des einfallenden kreisförmig polarisierten Lichts umdreht. Unterschiedliche Metalloberflächen können unterschiedliche Reaktionen erzeugen, je nachdem, ob das Licht nach links oder rechts kreisförmig polarisiert ist. Je nach Eingangsstrahlpolarisationszuständen können die holographischen Bilder der Informationstechnologie-Universität und des Rho-Labors in Echtzeit mit hoher Genauigkeit geschaltet werden.

Ein Richtungsmultiplex-Metahologramm kann die projizierten holographischen Bilder durch Ändern der einfallenden Lichtrichtung umschalten. Wenn das Licht beispielsweise von der Substratseite in Vorwärtsrichtung kommt, können die holographischen Rho-Laborbilder beobachtet werden. Wenn das Licht von der Meta-Oberflächenseite in die rückwärts gerichtete Richtung kommt, können die Bilder der Holographic Information Technology University visualisiert werden.

Da die Klarheit der vorhergesagten Bilder sehr empfindlich auf die Polarisation und Die Richtung des Augenblickslichts reagiert, ist die Bauteilausrichtung besonders wichtig, um klare holographische Bilder zu erzeugen. Wir planen, ein aktives Metallhologramm zu entwickeln, das dieses Multiplex-Metall-Hologramm mit einer aktiven Materialplattform kombiniert, um das Projekt, die Hologrammbilder durch äußere Reize, leicht zu ändern.