Flerfarvet meta-hologram producerer lys på tværs af hele det synlige spektrum

(Phys.org) - Der er mange forskellige måder at generere et hologram på, hver med sine egne fordele og ulemper. Forsøger at maksimere fordelene, forskere i en ny undersøgelse har designet et hologram lavet af et metamateriale bestående af aluminium nanoroder, der kan producere lys på tværs af hele det synlige spektrum, og gør det på en måde, der giver lysere billeder end andre metoder.

Forskerne, ledet af Din Ping Tsai ved National Taiwan University og Academia Sinica, begge i Taipei, Taiwan, har udgivet et papir om det nye hologram i en nylig udgave af Nano bogstaver .

Som forskerne forklarer, flerfarvede hologrammer har eksisteret i mange år og bruges ofte på kreditkort og til andre sikkerhedsformål. Disse "regnbuehologrammer" blander rødt, blå, og grønt lys under hvidt lys belysning for at producere en række forskellige farver. Den største ulempe, imidlertid, er, at en fremviser ser forskellige farver afhængigt af synsvinklen, hvilket har begrænset anvendelsen af ​​disse hologrammer.

For nylig, forskere har demonstreret, at en alternativ måde at generere flerfarvede hologrammer involverer metamaterialer-menneskeskabte materialer sammensat af gentagne mønstre af små strukturer, gør det muligt at indstille deres optiske egenskaber. Hologrammer lavet af metamaterialer kaldes "meta-hologrammer."

Generelt, hologrammer bruger enten amplitude -modulering eller fasemodulation af lysbølger for at opnå den holografiske effekt. I den nye undersøgelse, forskerne forklarer, at fasemodulering er mere ønskelig, fordi den producerer et lysere billede. Imidlertid, hidtil er fasemodulationsbaserede flerfarvede meta-hologrammer ikke blevet opnået med succes. Dette skyldes, at fasemodulation med de guld- og sølvmaterialer, der typisk bruges i meta-hologrammer, simpelthen ikke kan strække sig over hele det synlige spektrum på grund af egenskaberne ved guld- og sølvmaterialerne.

I det nye papir, forskerne byggede metamaterialet af nanoroder lavet af aluminium, som ikke lider af de samme begrænsninger som guld og sølv, og kan således producere lys på tværs af hele det synlige spektrum. Den nye metode er den første demonstration af en fasemoduleret, meta-hologram i fuld farve lavet af aluminium nanoroder.

Nanoroderne har forskellige længder (50 til 150 nm), med længere stænger, der resonerer ved længere bølgelængder af lys for at producere hele spektret af farver. Teknikken kan også projicere forskellige billeder forskellige steder på skærmens overflade.

"Sammenlignet med meta-hologrammerne i litteraturen, vores foreslåede meta-hologram bestående af billigt og masseproducerbart aluminium har billeder, der kan omstilles til polarisering og farve-multiplexering, som ikke kan demonstreres af de meget anvendte metaller, såsom guld og sølv, "Fortalte Tsai Phys.org .

Forskerne forventer, at teknikken kan tilpasses til at generere 3D -billeder ved hjælp af tværnanoroder, der består af to sæt vinkelrette aluminiumsstænger, som hver producerer et enkelt billede, men med en anden polarisering. Dobbeltbillederne kan have applikationer i brillefri 3D-billeddannelse og datalagring.

"Vores fremtidsplaner har til formål at forbedre effektiviteten af ​​det rapporterede meta-hologram og demonstrere et multidimensionalt meta-hologram, som er i stand til at rekonstruere polariseringsafhængige farvebilleder på forskellige fokusplaner, "Sagde Tsai.

© 2015 Phys.org