«Наш метод приближает нас к деланию самостоятельной оптики реальностью, значительно упрощая итеративные шаги дизайна», объяснил Кимани Туссен, адъюнкт-профессор механической науки и разработки, кто привел исследование, изданное на этой неделе по своей природе Коммуникации. «Процесс включает наноструктурированный шаблон, который может использоваться, чтобы создать много различных типов оптических компонентов без потребности войти в чистое помещение, чтобы сделать новый шаблон каждым разом, когда новый оптический компонент необходим.«В последние годы усилия способствовать увеличенным технологическим инновациям и основному научному и техническому интересу от самых широких секторов общества помогли ускорить развитие самостоятельных (DIY) компонентов, особенно связанные с недорогими микроплатами контроллеров», заметил Туссен. «Упрощение и сокращение шагов между базовой конструкцией и фальсификацией являются основной привлекательностью сделай сам комплектов, но как правило за счет качества.
Мы представляем помогшую с плазмоном гравюру как подход, чтобы простираться сделай сам тема к оптике с только скромным компромиссом по качеству, определенно, настольной фальсификацией плоских оптических компонентов».«Наш метод использует интуитивные аспекты дизайна дифракционной оптики посредством простой поверхностной модификации и свойства улучшения электрического поля металлических наноантенн, которые, как правило, являются стандартными блоками метаповерхностей», указал Хао Чэнь, бывший постдокторский исследователь в лаборатории Туссена и первый автор статьи, «К самостоятельным плоским оптическим компонентам, используя помогшую с плазмоном гравюру».По словам Чена, лазерный свет просматривает шаблон – 2D множество золота поддержанные столбом наноантенны галстука-бабочки (с областью 80 x 80 квадратных микрометров) – который погружен в воду в желаемый образец в микроскопе.
Взаимодействие легкого вопроса, увеличенное наноантеннами, оказывает сильное согревающее влияние. В результате золотой слой наноантенн подвергается тепловому расширению, которое работает против его прилипания с их стеклянным основанием.
С определенным количеством оптической силы сила, обеспеченная тепловым расширением, позволяет золотому слою покончить с основанием, запечатлевая металл.«В целом, рабочая нагрузка в чистом помещении значительно уменьшена», отметил Чен. «Как только шаблон готов, он похож на бумажный лист. Вы можете ‘потянуть’ все оптические элементы, в которых Вы нуждаетесь на ‘холсте’, используя обычный просматривающий лазер оптический микроскоп».
Исследование продемонстрировало фальсификацию ультратонких различных (характерное измерение меньше, чем оптическая длина волны), плоские оптические компоненты, используя тот же самый шаблон. Определенные оптические компоненты, изготовленные исследователями, включали плоскую линзу сосредоточения (также известный как пластина зоны Френеля) с фокусным расстоянием ~150 микрометров, трением дифракции и голографическим конвертером, который передает угловой момент стандартному оптическому лучу.
По словам исследователей, метод PAE и специализированный шаблон могли также использоваться, чтобы позволить предпочтительное заманивание в ловушку и сортировку частиц, создать так называемые optofluidic каналы «без стен».Туссен направляет лабораторию ИССЛЕДОВАНИЯ в Отделе Механической Науки и Разработки в Иллинойсе.
В дополнение к Туссену и Чену, среди соавторов исследования аспирант Цин Дин, бывший аспирант Абдул Бхуия, и Харли Т. Джонсон, преподаватель механической науки и разработки в Иллинойсе.