Представляем протокол по изготовлению спин- и направленно-мультиплексных видимых метахолограмм, а затем проводим оптический эксперимент для проверки их функции. Эти метахолограммы могут легко визуализировать закодированную информацию, поэтому они могут быть использованы для проектного объемного отображения и шифрования информации.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Демонстрация спин-multiplexed и направление-Multiplexed Все-Диэлектрические видимые метахолограммы
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Техника оптической голографии, реализованная с помощью метаповерхностных элементов, стала новым подходом к проектно-проектной томтрической отображению и отображению шифрования информации в виде ультратонких и почти плоских оптических устройств. По сравнению с обычной голографической техникой с модуляторами пространственного света, метахолограмма имеет множество преимуществ, таких как миниатюризация оптической установки, более высокое разрешение изображения и большее поле видимости для голографических изображений. Здесь сообщается о протоколе по изготовлению и оптической характеристике оптических метахолограмм, чувствительных к спину и направлению света инцидента. Метаповерхности состоят из гидрогенизированного аморфного кремния (a-Si:H), который имеет большой рефракционный индекс и небольшой коэффициент вымирания во всем видимом диапазоне, что приводит к высокой эффективности передачи и дифракции. Устройство производит различные голографические изображения при переключеи спина или направления света инцидента. Таким образом, они могут кодировать несколько типов визуальной информации одновременно. Протокол изготовления состоит из осаждения пленки, письма электронного луча и последующего травления. Изготовленное устройство можно охарактеризовать с помощью индивидуальной оптической установки, которая состоит из лазера, линейного поляризатора, четверть волновой панели, объектива и устройства с зарядом (CCD).
Введение
Оптические метаповерхностные элементы, состоящие из субволновых наноструктур, позволили создать множество интересныхоптических явлений, включая оптическое маскировку 1,отрицательное преломление 2,идеальное поглощение света 3,цветную фильтрацию 4,голографическую проекцию изображения 5и манипуляциюлучом 6,,7,,8. Оптические метаповерхностные элементы, которые имеют надлежащим образом разработанные рассеяния, могут модулировать спектр, волновой фронт и поляризац....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Изготовление устройств
ПРИМЕЧАНИЕ: Рисунок 1 показывает процесс изготовления a-Si:H метаповерхностных17.
- Подготовка сплавленного кремнезема пластины кусок (размер 2 см х 2 см, толщина 500 мкм) в качестве субстрата. Промыть субстрат с ацетоном и изопропиловым спиртом (IPA), а затем удар азотного газа над субстратом, чтобы высушить его.
- Хранение 380 нм толщиной a-Si:H пленки на субстрате с использованием плазменного расширенного химического осаждения пара (PECVD) со следующими настройками: температура камеры 300 градусов по Цельсию; радиочастотная мощность 800 Вт; ск....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Метаповерхносты a-Si:H обеспечивают высокую эффективность перекрестной поляризации и могут быть изготовлены методом(рисунок 1), который совместим с CMOS; эта черта может позволить масштабируемое изготовление и в ближайшем будущем коммерциализации. Изображение SEM показывает сфабрикованные метаповерхации a-Si:H(рисунок 2). Кроме того, a-Si:H имеет больший рефракционный индекс, чем TiO2 и GaN, поэтому даже при низком соотношении аспектов наноструктуры о.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Метаповерхиния a-Si:H были изготовлены в трех основных шагах: осаждение тонкой пленки a-Si:H с использованием PECVD, точный EBL и сухое офорт. Среди этих шагов наиболее важным является процесс написания EBL. Во-первых, плотность узора на метаповерхациях довольно высока, поэтому процесс требует точного контроля над дозой электрона (энергии) и параметрами сканирования, такими как количество точек на единицу площади. Условие развития также должно быть выбрано тщательно. Плотность шаблона очень высока, поэтому, когда процесс.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Благодарности
Эта работа была финансово поддержана грантами Национального исследовательского фонда (NRF-2019R1A2C3003129, CAMM-2019M3A6B3030637, NRF-2019R1A5A8080290), финансируемых Министерством науки и ИКТ правительства Кореи. I.K. признает стипендию NRF Global Ph.D. (NRF-2016H1A2A1906519), финансируемую Министерством образования корейского правительства.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Aceton | J.T. Baker | 925402 | |
| Светоделитель | Thorlabs | CCM1-BS013/M | |
| Хромовый травитель | KMG | Cr-7 | |
| Источник испарения хрома | Kurt J. Lesker | EVMCR35D | |
| Clamp | Thorlabs | CP175 | |
| Проводящий полимер | Showa denko | E-spacer | |
| Диодный лазер | Thorlabs | CPS635 | |
| E-лучевая испарительная система | Korea Vacuum Tech | KVE-E4000 | |
| E-beam resist | Microchem | 495 PMMA A2 | |
| Электронно-лучевая литография | Elionix | ELS-7800 | |
| Полуволновая пластина | Thorlabs | AHWP05M-600 | |
| Индуктивно связанная плазма реактивная ионное травление | DMS-Iris | ||
| Thorlabs | SM1D12 | ||
| Изопропиловый спирт | J.T. Baker | 909502 | |
| Кинематическое крепление для зеркала | Thorlabs | KM100/M | |
| Объектив | Thorlabs | LB1630 | |
| Крепление для объектива | Thorlabs | LMR2/M | |
| Линейный поляризатор | Thorlabs | GTH5-A | |
| Зеркало | Thorlabs | PF10-03-G01 | |
| Фильтр нейтральной плотности | Thorlabs | NDC-50C-4 | |
| Плазменное усиленное химическое осаждение из газовой фазы | BMR Технология | HiDep-SC | |
| Post | Thorlabs | TR75/M | |
| Держатель столба | Thorlabs | PH75E/M | |
| Четвертьволновая пластина | Thorlabs | AQWP10M-580 | |
| Резистный проявитель | Microchem | MIBK:IPA=1:3 | |
| Вращательное крепление | Thorlabs | RSP1/M | |
| Сканирующая электронная микроскопия | Hitachi | Regulus8100 | |
| XY Крепление для трансляции | Thorlabs | XYF1/M | |
| 1-дюймовый адаптер | Thorlabs | AD11F | |
| 1- дюймовый байонет | объектива Thorlabs | CP02/M |
Ссылки
- Ni, X., Wong, Z. J., Mrejen, M., Wang, Y., Zhang, X. An ultrathin invisibility skin cloak for visible light. Science. 349 (6254), 1310-1314 (2015).
- Valentine, J., et al. Three-dimensional optical metamaterials with a negative refractive index. Nature. 455 (7211),....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Больше статей
Изготовление метаголограммспиновое мультиплексированиенаправленное мультиплексированиеполностью диэлектрические метаповерхностигидрированный аморфный кремнийэлектронно-лучевая литографияоптическая характеристикаприбор с зарядовой связьюсканирующая электронная микроскопияциркулярно поляризованный свет
