全息技術(shù)能夠是一種理想無輔助設(shè)備的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),在3D顯示領(lǐng)域、信息加密與存儲(chǔ)、全息防偽等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。但是目前全息技術(shù)常用的編碼設(shè)備單元尺寸太大,限制了全息成像的觀察效果,制約了全息技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
超表面具備亞波長(zhǎng)尺度(幾十到百納米)內(nèi)調(diào)控光場(chǎng)相位及振幅的能力,是一種理想的全息圖編碼材料。目前超表面全息圖的加工大多采用逐點(diǎn)掃描的方式,加工效率低、成本高,限制了全息技術(shù)的發(fā)展,發(fā)展批量化的制備方法具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
光電所微細(xì)加工與光學(xué)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用表面等離子體共振光刻技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了亞波長(zhǎng)超表面全息圖的批量化制備。表面等離子體光刻技術(shù)相對(duì)于目前大多使用的逐點(diǎn)掃描加工的方式具有加工效率高、加工成本低等優(yōu)勢(shì)。在光刻結(jié)構(gòu)中,使用了共振腔體來放大倏逝波成分并調(diào)制成像面的電場(chǎng)分量,獲得了高分辨率的各向異性超表面全息結(jié)構(gòu)。此外,還在傳統(tǒng)接觸式表面等離子體光刻技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了空氣間隙,這種分離式的光刻技術(shù)能夠降低光刻過程中對(duì)于所用掩膜的損傷,進(jìn)一步降低加工成本。最終加工的超表面全息圖在激光光束的照射下,實(shí)現(xiàn)了預(yù)先期望的全息成像,證明了所提方法的可行性。
相關(guān)結(jié)果作為封面文章發(fā)表于《先進(jìn)光學(xué)材料》(Advanced Optical Materials 2017, 5, 1700429)。