用于全光学和非破坏性聚合物纤维结构表征的偏振可调色彩超表面
光学
2025-04-17 v1
摘要
超表面通过调制强光学响应以响应弱信号，已在感测技术中取得了显著的改进。当以各向异性亚波长几何结构设计时，超表面可以针对不同光偏振状态进行响应调制。利用这一点来量化纤维材料中的结构对齐，揭示了一种替代性破坏性表征方法。本工作引入了 metasurface 增强偏振光显微术 (Meta-PoL)，其采用偏振可调色彩引导共振超表面，对聚己酸酰胺 (poly(\epsilon-caprolactone), PCL) 纳米纤维在远场配置中进行分子和 Bulk 对齐进行表征。对比率为 0%、400% 和 900% 的 PCL 纳米纤维与所研究的超表面进行界面。超表面共振位置与内在拉伸纳米纤维共振位置一致——通过 Stokes 偏振光谱学确认——产生了最强的色彩增强，源于与拉伸比特反射性相关的对齐特性。增强程度对应于每个拉伸比特的分子和 Bulk 对齐程度，分别通过差示扫描量热法和扫描电子显微镜测量。因此，Meta-PoL 提供了一种全光学、非破坏性和定量的纳米纤维对齐测量方法。
引用
@article{arxiv.2504.11657,
title = {Polarization-Tunable Colorimetric Metasurfaces for All-Optical and Non-Destructive Structural Characterization of Polymeric Nanofibers},
author = {Paula Kirya and Justin D. Hochberg and Han Sol Kim and Zaid Haddadin and Samantha Bordy and Jiuk Byun and Jonathan K. Pokorski and Lisa V. Poulikakos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11657},
year = {2025}
}