Metaoberflächen-Farbfilter mit Aluminium- und Lithium-Niobat-Konfigurationen

Einführung

In letzter Zeit sind die Forschungsfortschritte bei Metamaterialien in Richtung der Realisierung abstimmbarer Metaoberflächen fortgeschritten, die eine Echtzeitkontrolle ihrer geometrischen und optischen Eigenschaften ermöglichen, wodurch außergewöhnliche Möglichkeiten im Bereich aktiv abstimmbarer Metamaterialien geschaffen werden. Es wurde berichtet, dass sie das sichtbare [1,2,3,4,5,6], Infrarot (IR) [7,8,9,10,11,12] und Terahertz (THz) [12,13, 14,15,16,17,18,19,20,21] Spektralbereiche. Da die einzigartigen optischen Eigenschaften von Metaoberflächen auf der Wechselwirkung zwischen einfallendem Licht und der Nanostruktur beruhen, können wünschenswerte Eigenschaften durch geeignetes Anpassen der Form, Größe und Zusammensetzung der Struktur erreicht werden. Metaoberflächen haben die Manipulation von Nahfeldelementen ermöglicht, wodurch faszinierende Merkmale wie magnetische Reaktion [1, 22], nahezu perfekte Absorption [14, 15, 23], Transparenz [17, 19], Phasen-Engineering [18, 20, 21, 24], MIR-Sensorik und Wärmebildgebung [10], Resonanzmodulation [9] für viele Filtertypen [1,2,3,4,5] und Sensoren [6,7,8, 12,13,14 ] Anwendungen.

Bis heute gibt es viele aktive Tuning-Mechanismen, von denen berichtet wird, dass sie die Flexibilität der Metaoberfläche verbessern. Die meisten Designs liegen in den Spektralbereichen IR [10,11,12, 25,26,27] und THz [28,29,30,31]. Obwohl über verschiedene Ansätze für aktiv abstimmbare Metaoberflächen im sichtbaren Spektralbereich berichtet wurde, wie mechanische Dehnung [32], elektrostatische Kraft [33], Mie-Resonanz [34], Flüssigkristall [35], Phasenwechselmaterial [36,37 ,38] und elektrooptisches Material [39, 40] Allerdings ist die Zahl der Studien zu aktiv durchstimmbaren Metaoberflächen im sichtbaren Spektralbereich begrenzt. Unter den Abstimmungsmechanismen elektrooptischer Methoden hat die auf Graphen basierende abstimmbare Metaoberfläche in letzter Zeit große Aufmerksamkeit bei Forschern auf sich gezogen [41,42,43]. Außerdem ist Lithiumniobat (LN) eines der wichtigsten Materialien, das als „Silizium der Photonik“ gilt. Die Ansätze der Metaoberfläche auf LN haben aufgrund ihres breiten Transparenzfensters, des großen elektrooptischen Koeffizienten zweiter Ordnung bis zu 30 pm/V und der großen Kompatibilität mit integrierten photonischen Schaltkreisen große Aufmerksamkeit auf sich gezogen [44]. Aufgrund seiner großen nichtlinearen Suszeptibilität zweiter Ordnung kann der Brechungsindex von LN durch Anlegen eines elektrischen Feldes linear eingestellt werden [44]. Die Einbeziehung von LN in das Design von Metaoberflächen eröffnet die Möglichkeiten für hochempfindliche Farbfilter mit elektrooptisch aktiver Durchstimmbarkeit. Die oben erwähnten aktiven Abstimmungsverfahren sind stark von den nichtlinearen Eigenschaften des natürlichen Materials abhängig. Ihnen fehlen oft wünschenswerte Eigenschaften, wie beispielsweise ein großer Abstimmbereich und eine gleichmäßige Leistung über den Abstimmbereich oder sie erfordern eine hohe Antriebsspannung, die ihre Anwendungen stark einschränkt. Unter diesen Methoden werden aktiv abstimmbare Metamaterialien mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) umfassend untersucht, da die geometrischen Eigenschaften des Metamaterials direkt modifiziert werden können [26, 29]. MEMS-basierte abstimmbare Metamaterialien verwenden häufig eine Fabry-Perot (F-P)-Kavität und ändern dann die Lücke zwischen zwei strukturellen Schichten, um die Resonanz abzustimmen [37, 45]. Diese Strukturen können eine schmale Absorptions- oder Übertragungsbandbreite mit einem großen Abstimmbereich erzeugen, was sie für Anwendungen der nächsten Generation wünschenswert macht.

In dieser Studie werden zwei Designs von Metasurface-Farbfiltern (MCFs) vorgestellt. Sie sind abstimmbare Al-basierte Metaoberflächen (TAM) und abstimmbare LN-basierte Metaoberflächen (TLNM), die mithilfe der Finite-Differenz-Zeitdomäne (FDTD)-basierten Simulationen von Lumerical Solution ihre optischen Eigenschaften im sichtbaren Spektralbereich untersuchen. Die Ausbreitungsrichtung des einfallenden Lichts ist senkrecht zum x –y Ebene in den numerischen Simulationen. Der Polarisationswinkel des einfallenden Lichts wird auf 0 gesetzt und bedeutet, dass der elektrische Vektor entlang der x . schwingt -Achsenrichtung als TM-Polarisation. Periodische Randbedingungen werden auch im x . übernommen und y Richtungen, und in beiden z werden Randbedingungen für perfekt angepasste Schichten (PML) angenommen Richtungen. Die Reflexionsintensität wird von einem über dem Gerät angebrachten Monitor berechnet. Die vorgeschlagenen Geräte weisen aktive Abstimmbarkeiten und große Abstimmbereiche auf. TAM und TLNM zeigen nahezu perfekte ultraschmalbandige Absorptionen über den gesamten sichtbaren Spektralbereich. Für die Umgebungssensoranwendung weist TAM eine hohe Empfindlichkeit auf, während TLNM eine hohe FOM aufweist. Diese Designs können potenziell in hochauflösenden Displays, Brechungsindexsensoren und adaptiven Geräten im sichtbaren Spektralbereich verwendet werden.

Designs und Methoden

Abbildung 1a zeigt die schematischen Zeichnungen der vorgeschlagenen TAM und TLNM. Sie bestehen aus aufgehängten rechteckigen Al- und elliptischen LN-Metaflächen auf einem mit einer Al-Spiegelschicht überzogenen Si-Substrat. Die Lücke zwischen der unteren Al-Spiegelschicht und der oberen Metaoberfläche kann unter Verwendung der MEMS-Technologie abgestimmt werden, um eine F-P-Kavität zwischen diesen beiden Schichten zu bilden. Die entsprechenden geometrischen Abmessungen sind die Länge des rechteckigen Lochs in der Al-Metaoberfläche und zwei Achsen des elliptischen Lochs in der LN-Metaoberfläche entlang x -Richtung (D _x ) und y -Richtung (D _y ), die Punkte entlang x -Richtung (P _x ) und y -Richtung (P _y ), die Dicke der Metaoberfläche (t ) und die Lücke zwischen der Metaoberfläche und der unteren Spiegelschicht (g ). Hier definieren wir die Periodenverhältnisse und die Längen der rechteckigen Al-Metafläche und der elliptischen LN-Metafläche entlang x -Richtung und y -Richtung als K _x =P _x /D _x und K _y =P _y / D _y , um die effektiven elektromagnetischen Reaktionen im gesamten sichtbaren Spektralbereich zu ermitteln.

a Schematische Zeichnungen von TAM und TLNM. b –d Die Reflexionsspektren von TAM mit unterschiedlichen (b ) D _x , (c ) K _x , und (d ) K _y Werte

Abbildung 1b–d zeigt die Reflexionsspektren von TAM durch Änderung von D _x , K _x , und K _y Werte bzw. In Abb. 1b werden die Parameter so konstant gehalten wie D _y =200 nm, g =450 nm und K _x =K _y =1,2. Die nahezu perfekten Absorptionsspektren werden aufrechterhalten, indem D . geändert wird _x Werte von 110 nm bis 200 nm. Die Resonanz liegt bei der Wellenlänge von 535 nm. Abbildung 1c zeigt die Reflexionsspektren von TAM mit verschiedenen K _x Werte. Andere Parameter werden so konstant gehalten wie D _x =D _y =200 nm, g =450 nm und K _y =1,2. Die Resonanzen werden im Wellenlängenbereich von 530 nm bis 540 nm nahezu konstant gehalten. Abbildung 1d zeigt die Reflexionsspektren von TAM mit verschiedenen K _y Werte. Die anderen Parameter werden so konstant gehalten wie D _x =D _y =200 nm, g =450 nm und K _x =1,2. Durch Ändern von K _y Werten von 1,1 bis 1,5 sind die Resonanzen mit einem variierenden Wellenlängenbereich von weniger als 60 nm blauverschoben. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Auswirkungen von D _x , K _x , und K _y Werte der Resonanzwellenlänge von TAM sind ziemlich gering, was bedeutet, dass das vorgeschlagene TAM eine hohe Toleranz der Herstellungsabweichung für die Variationen von D . besitzt _x , K _x , und K _y Werte. In den folgenden Diskussionen K _x und K _y werden so konstant gehalten wie 1,2 und D _x ist gleich D _y um die aktive Abstimmbarkeit der vorgeschlagenen TAM- und TLNM-Geräte zu untersuchen.

Ergebnisse und Diskussionen

Um die Flexibilität und Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung zu erhöhen, ist die Metaoberfläche so ausgelegt, dass sie so aufgehängt ist, dass zwischen ihr und der unteren Spiegelschicht eine Lücke verbleibt, um einen FP-Resonator zu bilden, und infolgedessen wird das einfallende Licht darin gefangen Spalt und wird dann vom Gerät absorbiert. In Bezug auf die D _y und g Werte sind die Hauptfaktoren, die zur Verschiebung der Resonanzwellenlänge beitragen, eine nahezu perfekte Absorption von TAM kann im gesamten sichtbaren Spektralbereich durch die Paarung von D . eingestellt werden _y und g-Werte wie in Fig. 2a gezeigt. Vier Paare D _y und g Werte werden gewählt, um die Abstimmbarkeit von TAM zu untersuchen. Sie sind (D _y , g ) =(160 nm, 355 nm), (200 nm, 450 nm), (240 nm, 540 nm), (280 nm, 645 nm). Durch das Komponieren von D _y und g -Werte kann die perfekte Absorption bei verschiedenen Wellenlängen von 433,9 nm, 533,5 nm, 629,8 nm und 740,9 nm realisiert werden. Die eingefügten Farbbilder von Fig. 2a sind die entsprechenden sichtbaren Farben von Reflexionsspektren für das menschliche Auge, die unter Verwendung von CIE-RGB-Anpassungsfunktionen berechnet wurden, um die echten Farben auf Geräteoberflächen zu imitieren. Das Verhältnis von Resonanzen und D _y Werte sind in Abb. 2b zusammengefasst und aufgetragen. Die Resonanzen werden linear über den gesamten sichtbaren Spektralbereich rotverschoben, indem D . erhöht wird _y Werte von 150 nm bis 290 nm. Der entsprechende Korrekturkoeffizient beträgt 0,99401. Es zeigt eine große Abstimmbarkeit für das vorgeschlagene TAM-Gerät. Die Resonanzfrequenz eines F-P-Resonators kann bestimmt werden durch [46]

a Reflexionsspektren von TAM mit verschiedenen D _y und g Werte. b Das Verhältnis von Resonanzen und D _y Werte

wo q ist Modusindex, g ist die Länge der F-P-Kavität und c =c ₀ /n , wobei c ₀ ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und n ist der Brechungsindex des Mediums. Dies weist darauf hin, dass die Resonanzfrequenz durch vertikales Bewegen der aufgehängten Metaoberfläche in diesem vorgeschlagenen Design abgestimmt werden kann, d. h. durch Ändern des g Wert.

Abbildung 3 zeigt die Reflexionsspektren von TAM mit verschiedenen g Werte unter den Bedingungen von D _y =200 nm (Abb. 3a) und D _y =250 nm (Abb. 3b). In Abb. 3a sind die Resonanzen von der Wellenlänge von 490 nm auf 590 nm rotverschoben, indem g . geändert wird Werte von 410 nm bis 510 nm. Der Abstimmbereich beträgt 100 nm. Die schmalste Halbwertsbreite (FWHM) der Resonanz beträgt 29,9 nm für g =470 nm. In Abb. 3b sind die Resonanzen von der Wellenlänge 580 nm auf 691 nm rotverschoben, indem g . geändert wird Werte von 490 nm bis 610 nm. Der Abstimmbereich beträgt 111 nm. Die engste FWHM der Resonanz beträgt 31,8 nm für g =530 nm. Der Abstimmbereich ist im Vergleich zu dem in der Literaturstelle [39] berichteten 2-fach und besser als in den früheren Literaturstellen [37, 38, 40]. Abbildung 3c, d zeigt die entsprechenden Beziehungen von Resonanzen und g Werte von Fig. 3a bzw. b. Die Resonanzen sind linear um 9,2 nm pro 10 nm Inkrement von g . rotverschoben Wert wie in Abb. 3c gezeigt, und um 9,0 nm pro 10 nm Inkrement von g Wert wie in Fig. 3d gezeigt. Die Abstimmbereiche betragen 90,5 nm bzw. 110,7 nm. Alle Reflexionsspektren sind nahezu perfekte Absorptionen. Die entsprechenden Korrekturkoeffizienten betragen 0,99950 bzw. 0,99969. Solche Designs des vorgeschlagenen TAM können als ultrasensitive Farbfilter dienen oder in verschiedenen Sensoranwendungen verwendet werden.

Reflexionsspektren von TAM mit verschiedenen g Werte unter den Bedingungen von a D _y =200 nm, b D _y =250 nm. c, d Die Beziehungen von Resonanzen und g Werte von a und b , bzw.

Um die Leistung von TAM in Bezug auf FWHM und den Abstimmwellenlängenbereich zu verbessern, während die nahezu perfekte Absorption beibehalten wird, wird TLNM vorgeschlagen und präsentiert, wie in 1a gezeigt. Da die Strukturierung von Nanostrukturen immer unter dem Eckeneffekt und der Herstellungsabweichung leidet, wird das geometrische Muster als elliptisches Loch entworfen. Die Parameter von D _x und D _y repräsentieren die Längen der Makroachse und der Nebenachse entlang x- und y -Richtungen, während K _x und K _y Parameter werden so konstant gehalten wie 1.2 und D _x Wert ist 110 nm. Abbildung 4a zeigt die Reflexionsspektren von TLNM mit vier Kombinationen von D _y und g Werte. t Wert wird auf 200 nm konstant gehalten. TLNM weist die Eigenschaft einer perfekten Absorption mit einer ultraschmalen Bandbreite auf, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich überspannt. Die FWHM-Werte der Reflexionsspektren betragen 3 nm. Eine solche ultraschmale FWHM wird durch die F-P-Resonanz beigesteuert, die bestimmt werden kann durch

a Reflexionsspektren von TLNM mit verschiedenen D _y und g Werte. b Das Verhältnis von Resonanzen und D _y Werte

wo λ _q ist die Resonanzwellenlänge, der Index q ist der Modusindex, g die Länge der F-P-Kavität ist und R ist das Reflexionsvermögen von F-P-Resonatoroberflächen zwischen der unteren Al-Metaoberfläche und der Al/LN-Metaoberfläche oben. Der FWHM-Wert konnte aufgrund der höheren Reflexionsintensität von TLNM reduziert werden, was bedeutet, dass die optische Leistung durch die Verwendung von LN-Material erheblich verbessert werden kann. Das Verhältnis von Resonanzen und D _y Werte in Fig. 4a sind wie in Fig. 4b gezeigt zusammengefasst. Die Resonanzen werden linear von 427 nm bis 673 nm rotverschoben, indem D . erhöht wird _y Werte von 250 nm bis 500 nm und der entsprechende Korrekturkoeffizient beträgt 0,97815. Daher zeigt es eine lineare Abstimmbarkeit des vorgeschlagenen Geräts.

Die schwebende elliptische LN-Metafläche ist beweglich, die direkt modifiziert werden kann, um eine optische Durchstimmbarkeit unter Verwendung der MEMS-Technologie zu erreichen. Abbildung 5a, b zeigt die Reflexionsspektren von TLNM mit verschiedenen g Werte unter zwei Bedingungen von D _y =350 nm, t =210 nm und D _y =450 nm, t =280 nm bzw. In Abb. 5a wird durch Erhöhen von g Werte von 390 nm bis 570 nm sind die Resonanzen von 465,9 nm auf 553,5 nm rotverschoben. In Abb. 5b wird durch Erhöhen von g Werte von 540 nm bis 780 nm, die Resonanzen sind von 613,6 nm auf 731,2 nm rotverschoben. Abbildung 5c, d zeigt die entsprechenden Resonanzbeziehungen, g Werte und die entsprechenden FWHM-Werte von Fig. 5a bzw. b. Die Resonanzen sind ziemlich linear rotverschoben. Die entsprechenden Korrekturkoeffizienten betragen 0,99864 bzw. 0,99950 für zwei Fälle. Für den Fall von D _y =350 nm, t =210 nm, der Abstimmbereich beträgt 87,6 nm und der durchschnittliche FWHM-Wert beträgt 3 nm, wie in Abb. 5c gezeigt. Während für den Fall von D _y =450 nm, t =280 nm, der Abstimmbereich beträgt 117,6 nm und der durchschnittliche FWHM-Wert beträgt 4 nm, wie in Fig. 5d gezeigt. Es ist ersichtlich, dass der schmalste FWHM-Wert 1,5 nm bei der Wellenlänge von 466 nm beträgt, wie in 5a gezeigt, und das sind 3,2 nm bei der Wellenlänge von 615 nm, wie in 5b gezeigt. Sie werden mit den Ergebnissen vorgeschlagener TAM-Designs verglichen, die FWHM-Werte von TLNM werden um das 10-Fache verbessert, um zumindest die perfekte Absorption beizubehalten. Es ist eine große Verbesserung der optischen Leistung durch die Verwendung von LN-Metaoberflächen. Diese Ergebnisse zeigen, dass TLNM potenziell in vielen Anwendungen wie ultraempfindlichen Farbfiltern, Absorbern, Detektoren und Sensoren aufgrund dieser außergewöhnlichen Eigenschaften von ultraschmalem Band, perfekter Absorption und großem Abstimmbereich verwendet werden kann.

Reflexionsspektren von TLNM. Die Parameter sind für den maximalen abstimmbaren Bereich unter den Bedingungen von a . optimiert D _y =350 nm, t =210 nm, b D _y =450 nm, t =280 nm. c , d Die Resonanzbeziehungen, g Werte und entsprechende FWHM-Werte von a und b , bzw.

Um weiter zu untersuchen, ob TAM- und TLNM-Geräte in praktische Anwendungen, z. B. Umgebungssensoren, implantiert werden können, werden sie der Umgebung mit unterschiedlichen Umgebungsbrechungsindizes (n ). Abbildung 6 zeigt die Reflexionsspektren von TAM, die in einer Umgebung mit unterschiedlichen Brechungsindizes von 1,0 bis 1,3 exponiert wurden. Die geometrischen Abmessungen von TAM werden so konstant wie D . gehalten _x =110 nm, D _y =200 nm und g =450 nm. Es gibt zwei rotverschobene Resonanzen mit Abstimmbereichen von 84,6 nm (ω ₁ ) und 172,1 nm (ω ₂ ). Die Beziehungen von Resonanzen und n Werte sind in Abb. 6b zusammengefasst. Die Empfindlichkeiten werden mit 246,7 nm/RIU und 481,5 nm/RIU berechnet, und die entsprechenden Kennzahlen (FOMs) sind 11 und 14 für die erste Resonanz (ω ₁ ) und zweite Resonanz (ω ₂ ), bzw. Diese höheren Empfindlichkeiten werden durch die schmale FWHM der Resonanzen verursacht, die 21,6 nm (ω ₁ ) und 34 nm (ω ₂ ). Diese Eigenschaften eignen sich gut für pragmatische Sensoranwendungen.

a Reflexionsspektren von TAM, die in einer Umgebung mit unterschiedlichen Brechungsindizes (n ). b Das Verhältnis von Resonanzen und n Werte

Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Reflexionsintensität von ω ₁ ist relativ hoch und die von ω ₂ steigt auf mehr als 20 %, wenn n erhöht sich auf 1,3. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurde TLNM entwickelt, um stabile optische Eigenschaften aufgrund der Charakterisierung der LN-Metaoberfläche zu besitzen. Abbildung 7 zeigt die Reflexionsspektren von TLNM, die in der Umgebung mit unterschiedlichen n . exponiert wurden Werte unter den Bedingungen von D _y =350 nm, t =210 nm, g =490 nm und D _y =450 nm, t =280 nm, g =580 nm, wie in Fig. 7a bzw. b gezeigt. In Abb. 7a sind die Resonanzen von TLNM mit D _y =350 nm, t =210 nm, g =490 nm werden rotverschoben mit einem Abstimmbereich von 58,4 nm durch Erhöhen von n Werte von 1,0 bis 1,2. Während die Resonanzen von TLNM unter den Bedingungen von D _y =450 nm, t =280 nm, g =580 nm werden rotverschoben mit einem Abstimmbereich von 78,2 nm durch Erhöhen von n Werte von 1,0 bis 1,2. In diesen beiden Fällen weist TLNM eine nahezu perfekte Absorption auf, wobei die Fluktuation der Reflexionsintensität weniger als 5 % beträgt. Die Reflexionsspektren sind stabiler als die von TAM. Die Beziehungen von Resonanzen und n Werte sind in Fig. 7c bzw. d für die beiden Fälle aufgetragen. Für die Bedingung von TLNM mit D _y =350 nm, t =210 nm, g =490 nm beträgt die Empfindlichkeit und der durchschnittliche FWHM-Wert 291,4 nm/RIU bzw. 3 nm. Das entsprechende FOM wird zu 97 berechnet, wie in Fig. 7c gezeigt. Für die Bedingung von TLNM mit D _y =450 nm, t =280 nm, g =580 nm beträgt die Empfindlichkeit und der durchschnittliche FWHM-Wert 390,3 nm/RIU bzw. 4 nm. Das entsprechende FOM wird wie in Abb. 7d gezeigt zu 97,5 berechnet, was im Vergleich zu dem in Abb. 6 gezeigten TAM um das Siebenfache verbessert ist. Dies bedeutet, dass TLNM eine bessere Erfassungsleistung für den Einsatz in Umgebungssensoranwendungen zeigt.

Reflexionsspektren von TLNM, die in einer Umgebung mit unterschiedlichen Brechungsindizes (n ) unter den Bedingungen von a D _y =350 nm, t =210 nm, g =490 nm, b D _y =450 nm, t =280 nm, g =580 nm. c , d Die Resonanzbeziehungen, n Werte bzw. entsprechende FWHM-Werte

Schlussfolgerung

Abschließend präsentieren wir zwei Designs von abstimmbaren hocheffizienten Farbfiltern basierend auf suspendierten rechteckigen Al- und elliptischen LN-Metaoberflächen auf einem mit einer Al-Spiegelschicht darüber beschichteten Si-Substrat. Durch das Ändern verschiedener Zusammensetzungen von D _x , g , und t TAM- und TLNM-Werten können die elektromagnetischen Reaktionen eine perfekte Absorption mit ultrahoher Effizienz über den gesamten sichtbaren Spektralbereich erzielen. Durch Erhöhen von g -Werte können die Resonanzen von TAM und TLNM auf 110,7 nm bzw. 117,6 nm abgestimmt werden. Für die Umgebungssensoranwendung weist TAM eine ultrahohe Empfindlichkeit von 481,5 nm/RIU und TLNM einen ultrahohen FOM-Wert von 97,5 auf. Die FWHM von TLNM ist maximal um das 10-Fache erhöht und die FOM kann im Vergleich zu TAM um das 7-Fache verbessert werden. Gemäß den oben erwähnten Eigenschaften von Ultraschmalband, insbesondere FWHM von 3 nm für TLNM, perfekter Absorption und einem großen Abstimmbereich, die selten gleichzeitig im sichtbaren Spektrum durch die Implantation von Al- oder LN-Metaoberflächen berichtet werden, deutet dies darauf hin, dass die vorgeschlagenen Vorrichtungen potenziell in vielen Anwendungen verwendet, wie ultraempfindlichen Farbfiltern mit hoher Farbreinheit, hoher Auflösung für Anzeige- und Bildgebungstechniken, hocheffiziente abstimmbare Absorber, die in integrierten Optiken wünschenswert sind, Brechungsindexsensoren usw. Unter diesen Anwendungen zeigt TLNM eine Leistung mit höherem FOM und schmalere FWHM, während TAM eine höhere Empfindlichkeit für Brechungsindexsensoren besitzt.

Verfügbarkeit von Daten und Materialien

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

Abkürzungen

MCFs:

Metasurface-Farbfilter

LN:

Lithiumniobat

TAM:

Abstimmbare Aluminium-Metaoberfläche

TLNM:

Abstimmbare LN-Metaoberfläche

F-P:

Fabry-Perot

FOM:

Verdienstzeichen

IR:

Infrarot

THz:

Terahertz

FDTD:

Zeitbereich mit endlicher Differenz

PML:

Perfekt abgestimmte Schicht