Immagine olografica a colori realizzata illuminando la luce laser su una metasuperficie. Credito:Wang et al. ©2016 Società Chimica Americana
(Phys.org):disponendo con cura molti nanoblocchi per formare pixel su una metasuperficie, i ricercatori hanno dimostrato di poter manipolare la luce visibile in entrata nel modo giusto per creare un "meta-ologramma" di colore. Il nuovo metodo di creazione di ologrammi ha un'efficienza di ricostruzione di un ordine di grandezza superiore rispetto ai meta-ologrammi a colori simili, e ha applicazioni per vari tipi di display olografici 3D a colori e lenti planari acromatiche.
I ricercatori, Bo Wang et al ., dall'Università di Pechino e dal Centro nazionale per le nanoscienze e la tecnologia, sia in Cina, hanno pubblicato un articolo sul nuovo tipo di ologramma in un recente numero di Nano lettere .
I pixel della nuova metasuperficie sono costituiti da tre tipi di nanoblocchi di silicio le cui dimensioni precise corrispondono alle lunghezze d'onda di tre diversi colori:rosso, verde, e blu. Per migliorare l'efficienza della luce blu, due nanoblocchi identici corrispondenti alla luce blu sono disposti in ogni pixel, insieme a un nanoblock per la luce rossa e uno per la luce verde.
I ricercatori spiegano che ogni pixel può essere pensato come una "meta-molecola" perché è la ripetizione di base, unità di lunghezza d'onda della metasuperficie più grande che costituisce l'intero ologramma. Le metamolecole consentono alla metasuperficie di controllare la luce in modi che non sono possibili senza un moderno design su nanoscala.
Quando rosso, verde, e laser blu illuminano l'ologramma, ogni nanoblocco manipola la fase del colore corrispondente. I ricercatori spiegano che un risultato chiave dello studio è stato quello di ridurre al minimo le interazioni tra i nanoblocchi in modo che i nanoblocchi funzionino in modo quasi indipendente l'uno dall'altro. Quindi orientando i nanoblocchi in modi diversi, i ricercatori potrebbero cambiare la manipolazione di fase della luce, risultando in diverse immagini olografiche.
(In alto a sinistra) Un pixel, che è composto da quattro nanoblocchi. (In alto a destra) Configurazione sperimentale per la generazione di un ologramma a colori. (In basso) Risultati sperimentali di ologrammi acromatici a colori, fatto di rosso, verde, o luce blu o combinando questi colori. Credito:Wang et al. ©2016 Società Chimica Americana
"Il nostro lavoro fornisce un approccio per realizzare la manipolazione quasi indipendente della fase per diverse lunghezze d'onda visibili nella risoluzione della lunghezza d'onda e in modalità di trasmissione a causa dell'assenza di interazioni tra nanoblocchi all'interno di una meta-molecola, che consente particolari funzionalità, " coautore Yan Li, all'Università di Pechino, detto Phys.org .
I ricercatori hanno dimostrato che l'approccio dei nanoblocchi può essere utilizzato per creare due diversi tipi di ologrammi. In un ologramma acromatico, l'intera immagine ricostruita è in un colore. Bilanciando l'input relativo dei tre colori, è possibile ottenere un ampio spettro di colori. Nel secondo tipo di ologramma, chiamato ologramma altamente dispersivo, parti diverse dell'immagine ricostruita hanno colori diversi, ad esempio un fiore rosso, gambo verde, e contenitore blu.
Il nuovo ologramma a colori ha una varietà di potenziali applicazioni in cui è richiesta la manipolazione del fronte d'onda spettrale, come ologrammi 3D a colori, lenti acromatiche, e dispositivi ottici planari anticontraffazione. I ricercatori hanno in programma di perseguire queste applicazioni in lavori futuri.
"Sulla base di questa idea e approccio, nuovi dispositivi ottici planari reali possono essere fabbricati per realizzare molte funzioni nuove o extra in futuro, "Ha detto Weiguo Chu del National Center for Nanoscience and Technology.
© 2016 Phys.org
