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低对比度可大规模制备的纳米光栅的设计与制备研究

本站小编 Free考研/2020-05-30

次波长光栅由于其高阶模态相消作用引起了广泛的关注,为了保持良好的光学选择性、高对比度(),通常采用金属或者高折射率的绝缘材料,并在周围环绕真空。研究所新技术实验室团队在理论上提出并在实验上实现了具有低对比度()的选择性次波长光栅。尽管对比度低,模拟和实验均证实了它与高对比度次波长光栅一样在物理上具备良好的光学选择性。这种基于高分子封装的光栅适合应用于大规模制造,已在光伏电池、灯光控制等领域内得到应用。
  团队提出并证实了封装于聚合物-玻璃(亚克力)中的设计可用以制作具有良好的波长选择性的次波长光栅结构。光栅采用玻璃、高分子聚合物PMMA、二氧化钛材料,在可见光区间的折射差约为1.2。采用商业的有限差分时域软件(lumerical中的FDTD模块)进行模拟计算,并采用粒子群算法对光学结构进行优化,尽量减小在530nm附近的0°角的透过率。这种结构可用于直接入射光的光捕获,如增强光合作用,产生白光的单色光发光二极管以及单能带太阳能电池的光谱转换等。
  
  次波长光栅结构及特性示意图
  该工作得到自然科学基金的支助,已在Nanomaterials期刊发表文章。


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