CN110007387A - 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构 - Google Patents

一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构 Download PDF

Info

Publication number
CN110007387A
CN110007387A CN201910331699.2A CN201910331699A CN110007387A CN 110007387 A CN110007387 A CN 110007387A CN 201910331699 A CN201910331699 A CN 201910331699A CN 110007387 A CN110007387 A CN 110007387A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circular dichroism
polarized light
circularly polarized
enhancing
optical texture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910331699.2A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinhua Fuan Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
Jinhua Fuan Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinhua Fuan Photoelectric Technology Co Ltd filed Critical Jinhua Fuan Photoelectric Technology Co Ltd
Priority to CN201910331699.2A priority Critical patent/CN110007387A/zh
Publication of CN110007387A publication Critical patent/CN110007387A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G02B27/285—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，包括衬底，设置于衬底上的多个结构主体，所述多个结构主体是周期排列，所述结构主体包括L形固定部，与L形固定部配套的长方形调节部，所述L形固定部与长方形调节部之间有L形缝隙；该增强圆偏振光圆二色性的光学结构，具有很好的圆二色性，能够将圆二色性提高到40％左右，使得圆二色性更加的突出，为圆二色性的应用奠定基础，而且可以通过设置不同尺寸的长方形调节部，或者通过调节L形缝隙的宽度，从而对圆二色性进行动态调节；另外一点就是，该增强圆偏振光圆二色性的光学结构制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。

Description

一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构
技术领域
本发明属于光学结构技术领域，具体涉及一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构。
背景技术
圆偏振光原理是当两束同频率、振动方向互相垂直，且有(2n+1/2)π的位相关系，这两平面偏振光叠加后可得到圆偏振光；当线偏振光垂直入射到四分之一波片时，若是线偏振光的振动方向与四分之一波片的光轴夹角为正负45°时，从四分之一波片出射的光即为圆偏振光。
圆偏振光的吸收性、圆二色性吸引了很多科研人员对其进行研究，如何提高圆偏振光的吸收性、圆二色性有着重要的意义。圆偏振光可以用来检测手性结构，根据已经公开的技术，圆二色性(CD,circulardichroism)是研究手性化合物一个十分重要的手段,在特定波长上的科顿效应的正、负与旋光谱的左、右旋一样,对手性对映体的宏观标识具有同等作用,并可通过一些规则对手性对映体的绝对构型进行判定。
手性一词源于希腊语，表示结构的对称性，在多种学科中都有重要的意义。如果某物体与其镜像不同，则其被称为"手性的"，且其镜像是不能与原物体重合的，就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性是生命过程的基本特征，构成生命体的有机分子绝大多数都是手性分子。圆偏振光可以用来检测这些手性分子。
因此，如何提高圆偏振光的吸收性、圆二色性等特性，有着非常重要的意义。
现有技术中提供的一些光学结构，圆偏振光的圆二色性，一般在10％左右，很少有超过20％的光学结构，圆二色性存在着很大的不足。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构。
为此，本发明提供了一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，包括衬底，设置于衬底上的多个结构主体，所述多个结构主体是周期排列，所述结构主体包括L形固定部，与L形固定部配套的长方形调节部，所述L形固定部与长方形调节部之间有L形缝隙。
所述结构主体是由金属制成。
所述结构主体由金或银或铜制成。
所述结构主体的厚度为20nm～60nm。
所述L形固定部长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm。
所述L形缝隙的宽度为20nm～70nm。
所述衬底是由二氧化硅制成。
本发明的有益效果：本发明提供的这种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，具有很好的圆二色性，能够将圆二色性提高到40％左右，使得圆二色性更加的突出，为圆二色性的应用奠定基础，而且可以通过设置不同尺寸的长方形调节部，或者通过调节L形缝隙的宽度，从而对圆二色性进行动态调节；另外一点就是，该增强圆偏振光圆二色性的光学结构制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的平面示意图。
图2是强圆偏振光圆二色性的光学结构的立体示意图。
图3是L形固定部的结构示意图。
图4是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图一。
图5是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图二。
图6是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图三。
图7是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图四。
图8是增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图五。
图中：1、衬底；2、结构主体；3、L形固定部；4、长方形调节部；5、L形缝隙。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
本实施例提供了一种如图1、图2所示的增强圆偏振光圆二色性的光学结构，包括衬底1，所述衬底1主要起到制成作用，衬底1可以是由二氧化硅制成，设置于衬底1上的多个结构主体2，所述多个结构主体2是周期排列，结构主体2是一种手性结构，当圆偏振光入射到周期性排列的多个结构主体2上时，能够产生圆二色性，如图4所示，为增强圆偏振光圆二色性的光学结构的圆二色性示意图；所述结构主体2包括L形固定部3，与L形固定部3配套的长方形调节部4，所述长方形调节部4设置于L形固定部3的L形空缺部分，所述L形固定部3与长方形调节部4之间有L形缝隙5，这样，L形固定部3与长方形调节部4，形成一个带有缝隙的长方体，圆偏振光入射在L形缝隙5上，从而形成环流，产生圆二色性。
进一步的，所述结构主体2是由金属制成，具体而言，结构主体2由金或银或铜制成，这些金属具有很好的导电特性，能够很好对所产生的环流进行传导。
进一步的，所述结构主体2的厚度为20nm～60nm，优先的可以选择，20nm、30nm、40nm、50nm、60nm等。
进一步的，如图3所示，所述L形固定部3长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm；所述长方形调节部4可以根据所入射的圆偏振光进行设定，190nm×90nm，190nm×70nm，190nm×50nm，170nm×90nm，150nm×90nm等。
所述L形缝隙5的宽度为20nm～70nm，优先的可以选择，20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm等。
实施例2
设定衬底1的厚度设定为50nm，L形固定部3长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm，长方形调节部4的尺寸为190nm×90nm，190nm×70nm，190nm×50nm时，不同频率的圆偏振光产生的圆二色性如图5所示，由图中可知，在长方形调节部4的尺寸为190nm×90nm时圆偏振光产生的圆二色性为最优，可以达到0.3。
实施例3
设定衬底1的厚度设定为50nm，L形固定部3长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm，长方形调节部4的尺寸为190nm×50nm，170nm×90nm，150nm×90nm时，不同频率的圆偏振光产生的圆二色性如图6所示，由图中可知，在长方形调节部4的尺寸为190nm×90nm时圆偏振光产生的圆二色性为最优，可以达到0.3。
实施例4
设定衬底1的厚度设定为50nm，L形固定部3长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm，长方形调节部4的尺寸为190nm×90nm时，调节L形缝隙5的长边的宽度为30nm、20nm、10nm时(即长方形调节部4在图3所示的角度上下移动，使得L形缝隙5的长边的宽度为30nm、20nm、10nm)，不同频率的圆偏振光产生的圆二色性如图7所示，由图中可知，在L形缝隙5的长边的宽度为20nm、10nm时的圆偏振光产生的圆二色性部分为最优，可以达到0.4。
实施例5
设定衬底1的厚度设定为50nm，L形固定部3长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm，长方形调节部4的尺寸为190nm×90nm时，调节L形缝隙5的短边的宽度为30nm、20nm、10nm时(即长方形调节部4在图3所示的角度左右移动，使得L形缝隙5的短边的宽度为30nm、20nm、10nm)，不同频率的圆偏振光产生的圆二色性如图8所示，由图中可知，在L形缝隙5的短边的宽度为20nm时的圆偏振光产生的圆二色性为最优，可以达到0.35。
综上所述，该增强圆偏振光圆二色性的光学结构，具有很好的圆二色性，能够将圆二色性提高到40％左右，使得圆二色性更加的突出，为圆二色性的应用奠定基础，而且可以通过设置不同尺寸的长方形调节部4，或者通过调节L形缝隙5的宽度，从而对圆二色性进行动态调节；另外一点就是，该增强圆偏振光圆二色性的光学结构，结构简单，制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，包括衬底(1)，其特征在于：设置于衬底(1)上的多个结构主体(2)，所述多个结构主体(2)是周期排列，所述结构主体(2)包括L形固定部(3)，与L形固定部(3)配套的长方形调节部(4)，所述L形固定部(3)与长方形调节部(4)之间有L形缝隙(5)。
2.如权利要求1所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述结构主体(2)是由金属制成。
3.如权利要求2所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述结构主体(2)由金或银或铜制成。
4.如权利要求1所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述结构主体(2)的厚度为20nm～60nm。
5.如权利要求1所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述L形固定部(3)长边尺寸为400nm×90nm，短边尺寸为190nm×110nm。
6.如权利要求1所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述L形缝隙(5)的宽度为20nm～70nm。
7.如权利要求1所述的一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，其特征在于：所述衬底(1)是由二氧化硅制成。
CN201910331699.2A 2019-04-24 2019-04-24 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构 Pending CN110007387A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910331699.2A CN110007387A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910331699.2A CN110007387A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110007387A true CN110007387A (zh) 2019-07-12

Family

ID=67174123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910331699.2A Pending CN110007387A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110007387A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110927070A (zh) * 2019-12-06 2020-03-27 陕西师范大学 增大圆二色信号的结构及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104316988A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中国人民解放军国防科学技术大学 一种单层平面手性金属结构圆偏振器
CN105954826A (zh) * 2016-06-25 2016-09-21 苏州大学 全介质超薄二维圆偏振二色性器件及其制备方法
CN109283610A (zh) * 2018-12-07 2019-01-29 中山科立特光电科技有限公司 一种可以产生强圆二色性的微纳结构
CN208738306U (zh) * 2018-10-16 2019-04-12 中山科立特光电科技有限公司 一种基于肖特基势垒的圆偏振光检测器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104316988A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中国人民解放军国防科学技术大学 一种单层平面手性金属结构圆偏振器
CN105954826A (zh) * 2016-06-25 2016-09-21 苏州大学 全介质超薄二维圆偏振二色性器件及其制备方法
CN208738306U (zh) * 2018-10-16 2019-04-12 中山科立特光电科技有限公司 一种基于肖特基势垒的圆偏振光检测器
CN109283610A (zh) * 2018-12-07 2019-01-29 中山科立特光电科技有限公司 一种可以产生强圆二色性的微纳结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110927070A (zh) * 2019-12-06 2020-03-27 陕西师范大学 增大圆二色信号的结构及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Moiré chiral metamaterials
Grey et al. Field‐Effect Transistors on Photonic Cellulose Nanocrystal Solid Electrolyte for Circular Polarized Light Sensing
WO2020073303A1 (zh) 基于介质超表面的偏振发生器及其设计方法
Xu et al. Fabrication of moth-eye structures on silicon by direct six-beam laser interference lithography
Ye et al. Homogeneous circular polarizers using a bilayered chiral metamaterial
CN105572780B (zh) 线栅偏振器件及其制作方法、显示装置
Esposito et al. Tailoring chiro-optical effects by helical nanowire arrangement
TW201128272A (en) Patterned retardation film and method for manufacturing the same
Iwami et al. Ultrasmall radial polarizer array based on patterned plasmonic nanoslits
US12092790B2 (en) Optical edge detection based on high efficiency dielectric metasurface
Xu et al. Inverse design of Pancharatnam–Berry phase metasurfaces for all-optical image edge detection
CN110007387A (zh) 一种增强圆偏振光圆二色性的光学结构
CN108873365A (zh) 双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件
JP5564695B2 (ja) 光配向露光装置及び光配向露光方法
CN102981204B (zh) 193nm熔石英光栅起偏器及其在光刻设备中的应用
CN107329245A (zh) 基于径向偏振调制的干涉式结构光照明显微镜系统与方法
CN106154388A (zh) 全介质像素式全斯托克斯成像偏振器件及其制备方法
CN106200012A (zh) 一种采用金属硅化物的手性超结构
Mino et al. Control of near-field polarizations for nanoscale molecular orientational imaging
CN108134210A (zh) 基于各向异性反射型电磁超表面的宽带交叉极化转变器
Lin et al. High‐Efficiency Optical Sparse Aperture Metalens Based on GaN Nanobrick Array
CN110208893A (zh) 一种吸收圆二色性可调的结构
WO2015113331A1 (zh) 一种显示装置及其制作方法
Shen et al. Polarization dependent coupling of surface plasmon on a one-dimensional Ag grating with an InGaN∕ GaN dual-quantum-well structure
CN107728236A (zh) 产生纳米尺度纵向光斑链的超构表面元件及产生方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190712