Demonstração de Metahologramas visíveis all-dielectric all-dielectric de spin-multiplexed e de direção

Hologramas multifuncionais de meta-superfície que podem produzir múltiplas imagens holográficas, são dispositivos ópticos planos chave para aplicação de tela holográfica ultra compacta da vida real. Para gerar um holograma de metal multiplex, usamos uma abordagem simples na qual duas imagens holográficas diferentes podem ser renderizadas, dependendo da velocidade da luz e da tração de propagação. Para entender sua configuração de holograma de metal multiplex, a demonstração de recursos tanto do processo de fabricação quanto da caracterização óptica e das etapas de medição são igualmente importantes.

Demonstrando o procedimento com o Inki Kim estará Dasol Lee, uma estudante de doutorado do meu laboratório. Para caracterizar a deposição padrão escaneando microscopia eletrônica, solte um polímero condutor no substrato, e gire código a 2000 rotações por minuto por um minuto. Fixar o substrato no suporte de amostra com fita de carbono e pressione o botão de ar para ventilar a câmara de bloqueio de carga.

Coloque o suporte na haste de retenção da câmara de bloqueio de carga e pressione o EVAC para evacuar a câmara de bloqueio de carga. Para definir a altura do palco e o ângulo de inclinação, ajuste o sensor Z para oito milímetros, e o sensor T a zero graus. Pressione o botão OPEN para abrir a porta da câmara de bloqueio de carga e pressione a haste de retenção para transferir o suporte para a câmara principal de microscópio eletrônico de varredura.

Puxe a haste e pressione o botão CLOSE. Verifique o estado de vácuo e pressione executar para remover carbono, ou pó na arma eletrônica com uma alta tensão instantânea. Pisque no software do microscópio para ligar a arma eletrônica com uma tensão acelerada de cinco quilovolts, e clique no alinhamento do feixe para ajustar o alinhamento do feixe para localizar precisamente o feixe de elétrons na posição central.

Use um controlador de palco para localizar o feixe no centro e clique no alinhamento de abertura para ajustar a abertura e alinhamentos de estigma para fazer um feixe de elétrons circulares. Use um controlador de estigma para fazer um feixe estável basta escanear no mesmo local, e capturar imagens eletrônicas de varredura com um foco apropriado e ajuste estigmata. Quando todas as imagens tiverem sido adquiridas, clique em OFF para desligar o feixe de elétrons e clique em Casa para retornar o estágio à sua posição original.

Quando o estágio estiver em posição, abra a porta da câmara principal e empurre a haste para pegar o suporte da amostra. Pressione o botão de ar para desobiar a câmara de bloqueio de carga e descarregue o suporte. Para caracterização óptica, usando um holograma de metal multiplexado de spin, conecte um módulo laser de diodo a um adaptador que pode ser conectado a um suporte óptico de uma polegada, e use um poste e um postholder para ajustar a altura do laser de diodo.

Use um grampo para fixar a posição e use um suporte de rotação de uma polegada para montar a placa de meia onda. Coloque a placa na frente do módulo laser para girar a luz linearmente polarizada e monte dois espelhos em montagens cinemáticas individuais de uma polegada. Para alinhar a direção do feixe inicial, coloque um disco de alinhamentos na frente do laser e ajuste a altura do laser.

Ajuste os dois espelhos para que o feixe dobre duas vezes a 90 graus em direções alternadas e posicione o disco de alinhamento perto do segundo espelho. Gire os botões para alinhar a luz no centro para ajustar o ângulo do primeiro espelho e mover o disco de alinhamento para longe do segundo espelho. Em seguida, gire os botões para alinhar a luz no centro para ajustar o ângulo do segundo espelho.

Repita o alinhamento até que a luz passe pelo centro do disco de alinhamento em ambos os lugares e coloque um filtro de densidade neutra atrás do espelho para controlar a intensidade da luz. Coloque uma íris atrás do filtro de densidade neutra para controlar o diâmetro da luz incidente. Monte um polarizador linear, e uma placa de onda de quarto em sua própria montagem rotacional, e coloque um polarizador linear, e uma placa de onda de quarto atrás da íris para fazer uma luz circularmente polarizada.

Conecte a superfície metálica fabricada a uma placa com um orifício. Monte a placa no suporte de tradução XY para óptica retangular e ajuste o suporte de tradução XY para que a luz seja direcionada para o padrão na amostra. Coloque uma lente após a superfície metálica e ajuste a posição da lente a ser colocada na distância focal.

Em seguida, coloque uma câmera de dispositivo acoplado após a lente para capturar uma imagem de holograma. Para caracterização óptica, usando um meta holograma de direção multiplexada. Coloque um divisor de feixe entre a placa de onda do trimestre e a montagem de tradução XY para dividir o feixe em duas direções.

Em seguida, coloque outro divisor de feixe entre a montagem de tradução XY e a lente. Coloque dois espelhos para que o feixe dobre duas vezes a 90 graus e alternando direções, e ajuste o feixe para ser direcionado para o segundo divisor de raios. Por fim, alinhe a luz para que o feixe irradie a amostra corretamente na direção oposta e coloque outra lente a 90 graus à direita do primeiro divisor de feixe.

Em seguida, coloque uma câmera de dispositivo acoplado de carga para capturar uma imagem de holograma na direção oposta. A melhor maneira de produzir giro claro e direção onde colocar duas imagens holográficas é alinhar precisamente vários componentes ópticos. Nesta imagem de microscopia eletrônica de varredura, podem ser observadas superfícies de metal de silício amorfo hidrogenadas fabricadas.

Um holograma de metal multiplexado spin pode alternar as imagens holográficas projetadas simplesmente invertendo a desdezação da luz circularmente polarizada do incidente. Diferentes superfícies metálicas podem produzir respostas diferentes, dependendo se a luz está circularmente polarizada à esquerda ou à direita. Como resultado, dependendo dos estados de polarização do feixe de entrada, as imagens holográficas do laboratório da Universidade de Tecnologia da Informação e do laboratório Rho podem ser trocadas em tempo real com alta fidelidade.

Um meta holograma de multiplex de direção pode alternar as imagens holográficas projetadas alterando a direção da luz do incidente. Por exemplo, se a luz vem na direção dianteira do lado do substrato, as imagens holográficas do laboratório Rho podem ser observadas. Se a luz vier na direção retrógrada do lado da meta superfície, as imagens da Universidade de Tecnologia da Informação Holográfica podem ser visualizadas.

Como a clareza das imagens previstas é muito sensível à polarização e à direção da luz instantânea, o alinhamento dos componentes é particularmente importante para produzir imagens holográficas claras. Planejamos desenvolver um holograma de metal ativo que combine este holograma de metal multiplexado com uma plataforma de materiais ativos para mudar facilmente o projeto, as imagens do holograma por estímulos externos.