螺旋形 srs-网格:超越自然的光子晶体材料

来自皇家墨尔本理工大学的研究人员回顾了先进的加工技术和螺旋形srs-光子晶体网格的应用。该文章于2018年7月发表在《先进光学材料》。

基于光学研究的许多应用塑造了当今的信息社会和人类对宇宙的理解。比如,现今的光纤通信和远程卫星遥感技术正在帮助我们进一步了解我们的星球,预测天气,监控并管理环境污染,甚至可以通过获取星系背景辐射微波来研究宇宙诞生初期的形貌。这些包含信息传输,信号处理,以及遥感技术都依赖于我们日益发展的从多种自由度控制光的能力,从而进行光传输,控制且展示光信息。

蝴蝶,自然界中最美丽的生物,也依赖这种控制光的能力,并且向我们展示了美也可以非常有用。比如,C. Rubi蝴蝶翅膀上的绿色(图1a所示)源自一种类似衍射光栅的结构(图1b),称为螺旋的SRS网格结构。

图1. a) 蝴蝶 Callophrys Rubi. b) Callophrys Rubi 蝴蝶翅膀中发现的螺旋形结构。

[1] Copyright 2012, Royal Society. c) 螺旋形的srs-网格结构。

螺旋形的srs-网格是一种周期性重复的三维手性结构(图1c)。与很多仿生结构设计类似,螺旋形的srs-网格非常轻而且具有很强的力学稳定性。除此之外,螺旋形的srs-网格结构也具有特殊的光学性质。因此,很多研究者都致力于加工灵感来自蝴蝶翅膀的螺旋形结构,并实现超越自然的光学性质。

皇家墨尔本理工大学顾敏院士课题组发表在《先进光学材料》的一篇文章强调了螺旋形srs-网格结构作为光子晶体的应用价值。文章作者阐述了螺旋形光子晶体材料领域的最新进展,包含新颖的加工方法,新材料,以及新结构来获取具有特殊光学和拓扑性质的光子晶体材料。此外,这篇文章还指出并讨论了集成光子晶体,拓扑光子晶体,生物兼容性光学器件发展的新方向。相关文章在线发表在Advanced Optical Materials(DOI: 10.1002/adom.201800485)上。