فیلتر رنگی کاهشی بازتابنده‌ی مقاوم در مقابل تغییرات زاویه تابش با استفاده از فراسطح دی‌اکسید تیتانیوم و آینه‌های آلومینیومی

اخیراً فیلترهای رنگی برای تصویربرداری و پرینت رنگی با کیفیت و وضوح بالا، در مقیاس زیر طول موج به کار می‌روند. در این مقاله، یک فیلتر رنگی کاهشی بازتابنده با کنتراست رنگی عالی نشان داده شده است. در فیلتر پیشنهادی، نانومکعب‌های دی‌اکسید تیتانیوم با آینه‌های آلومینیومی در بالا و پایین نانومکعب‌ها مجتمع شده است. به دلیل ایجاد دوقطبی مغناطیسی در نانومکعب‌های دی‌اکسید تیتانیوم، یک تشدید در طیف مرئی اتفاق می‌افتد که با تغییر اندازه ضلع نانومکعب‌ها، طول موج تشدید در تمام طیف مرئی تنظیم می‌شود. پچ‌های آلومینیومی در دو طرف نانومکعب‌ها، باعث دستیابی به بازده بیش از 70% و پهنای باند کمتر از 35 نانومتر می‌شوند. فیلتر پیشنهادی نسبت به زاویه تابش خیلی حساس نیست، به طوری که با افزایش زاویه تابش از 0 تا 60 درجه، طول موج تشدید تغییر بسیار ناچیزی دارد و پهنای باند و بازده یکسانی را حفظ می‌کند. به علاوه، به دلیل هندسه متقارن، فیلتر پیشنهادی به قطبش موج ورودی نیز وابسته نیست. این مزیت‌ها عملکرد فیلتر پیشنهادی را در تصویربرداری و نمایشگرهای با روشنایی و وضوح بالا تسهیل می‌سازد.

Angle Robust Reflective Subtractive Color Filter Using Titanium Dioxide Metasurface and Aluminum Mirrors

Recently, color filters have been used for high quality resolution color imaging and printing in subwavelength scale. In this paper, a reflective subtractive color filter with excellent color contrast has been demonstrated. In the proposed filter, titanium dioxide nanocuboids have been integrated with aluminum mirrors at the top and bottom of them. Due to the creation of magnetic dipole in titanium dioxide nanocuboids, a resonance occurs in the visible spectrum, which the resonance wavelength could be tuned over the whole visible range through the adjustment of the nanocuboid side size. By utilizing aluminum patches on both sides of the nanocuboids, the efficiency of more than 70% and the bandwidth of less than 35 nm have been attained. The proposed filter exhibits high incident angular tolerance such that by increasing the incident light angle from 0 to 60 degree, the resonance wavelength has very poor variation and maintains the same bandwidth and efficiency. Also, the proposed filter is polarizationindependent due to its symmetric geometry. These advantages facilitate the function of the suggested filter in imaging and displays with high brightness.