彩色等離子偏振器問世

哈佛大學工程和應用科學學院（SEAS）的研究人員能通過精確控制光學納米“天線”的形狀，使其針對不同顏色的光線和角度不同的偏振，作出差異化的反應，從而設計出新型的可控濾色器——彩色等離子偏振器。這一進展有望應用于顯示器制造和生物成像等，甚至可被用于制造貨幣上的隱形安全標志。相關研究結果發布在近期出版的《納米快報》雜志上。

傳統的紅、綠、藍（RGB）三原色濾光片被用于制造具有固定輸出顏色的電視和顯示器等，并通過色彩混合制造出更豐富的色調。與之相反，基于納米“天線”制成的濾色器的每個像素都是動態的，能在入射光的偏振改變時生成不同的顏色。
  
該學院電子工程系副教授肯尼斯·克羅澤爾及其同事設計了金屬納米粒子的大小和形狀，使所顯示的顏色依賴于照射光線的偏振。克羅澤爾稱，納米粒子可被看作天線，就像被用于無線通訊的天線一樣，但尺寸更小，也能在可見的頻率中進行操作。
  
為了證明這種技術的可能性，科學家制出了“LSP”，即“局域表面等離子體”的字母縮寫樣本。通過變化入射光的偏振角度，字母LSP會逐漸改變顏色，從黃色變為藍色。在光線未發生偏振或光線偏振至45度時，字母處于隱形狀態，字母和背景均為灰色；在偏振至90度時，字母會顯現為生動的黃色，并以藍色為背景；偏振至0度時，字母的顏色又會顛倒過來變為藍色，并以黃色為背景。

克羅澤爾說，這項工作的不尋常之處在于制成的濾色器可根據光線的偏振角度作出反應。這種彩色等離子偏振器結合了兩種結構，每一種都有不同的光譜響應，而人眼能夠看到兩種光譜響應混合而成的顏色。雖然目前想看到所制作樣本中的色彩效果仍需掃描電子顯微鏡放大，但大規模納米印刷技術的發展有望制造出肉眼可直接觀看的樣本。

克羅澤爾表示，他們設想出了多種應用，例如可借助新型濾色器在顯示器或照相機中呈現不同的顏色，在生物成像中展示組織的偏振效應，以及將此項技術融入商標或紙張的制造中，以生成貨幣和其他所需物體上的安全標記等。