具有Malus辅助超表面的双通道二进制灰度图像显示

二进制图像在诸如书，文档，条形码和快速响应（QR）代码印刷品，微电子学中的光掩模等信息传输介质中起着重要作用。例如，采用由二进制图案组成的光掩模将设计的版图传输到半导体中集成电路过程中的材料。由于近来许多智能可穿戴设备（例如智能手表，智能服装，运动和健康检测设备以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）眼镜）都朝着多功能化和长续航能力发展，因此具有纳米级分辨率的光掩模非常受关注，希望使集成电路小型化。另外，一些用于防伪或加密的二进制图像打印件还满足超紧凑，易制造，高存储密度，良好的质量和先进的安全性以供进一步开发的紧迫要求。超表面是有希望的候选来构造灰度图像来面对这些挑战和要求。

       由各向异性纳米结构组成的超构表面具有同时控制光的偏振和强度的能力，这为构造能够显示高分辨率和高可靠性灰度图像的多路复用设备铺平了道路。然而，先前的用于灰度图像显示的复用超构材料设备主要基于具有变化的几何形状和/或结构单元设计策略的纳米结构，这使超表面设计和制造都复杂化或降低了信息分辨率，近日，来自武汉大学的研究小组证明了可以通过单一尺寸的纳米结构设计方法简单地实现灰度图像复用。具体而言，通过配置银纳米砖的四步定向，可以建立两个独立的信息通道，以将不同的灰度图像存储到单个超表面中。研究者通过实验证明了Malus辅助的超构表面，它用作双通道灰度图像显示设备，可以记录两个独立的二进制灰度图像，而不会产生串扰。使用单一大小的设计策略，每个纳米砖都可以记录两个通道的信息，并且对于两个灰度图像，所提议的超构表面同时拥有每英寸84667点的超高信息密度。研究人员提出的超构表面具有纳米结构设计简单，超紧凑，高分辨率，宽带工作窗口和高安全性等优点，可在防伪，信息隐藏，信息多路复用，超紧凑图像显示，高密度光学存储，集成化等方面进行先进的研究和应用。相关研究发表在杂志《Physical Review Applied》上。（刘乐）

 文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.034002