[发明专利]一种圆二色性可调的光学结构及其调节方法

说明书

本发明属于光学器件技术领域，具体涉及一种圆二色性可调的光学结构及其调节方法。光学结构由多个相同的周期单元按照矩形周期阵列组合而成，周期单元包括第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条和第四矩形条，第三矩形条一端与第一矩形条连接，另一端与第二矩形条连接，第四矩形条一端与第一矩形条连接，另一端与第二矩形条连接，第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条由贵金属材料制成，第四矩形条由VO₂材料制成。通过调节环境温度使得VO₂得到不同的相态，对于不同入射光产生不同的吸收，得到对于入射光不同的圆二色性，实现对本申请实施例光学结构圆二色性固定模式的调节，制备和使用方法简单方便，易于操作。

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，具体涉及一种圆二色性可调的光学结构及其调节方法。

背景技术

圆二色性(CD，circular dichroism)是研究手性化合物一个十分重要的手段，在特定波长上的科顿效应(Cotton Effect)的正、负与旋光谱的左、右旋一样，对手性对映体的宏观标识具有同等作用,并可通过一些规则对手性对映体的绝对构型进行判定。

自然存在的手性结构，圆二色性比较弱，不利于更广泛的应用。由于金属与光具有更强烈的相互作用，人造金属纳米结构具有很强的圆二色性，可以用于增强自然手性分子的圆二色性信号。根据已公开的文献报道，金属纳米结构实现圆二色性的方法最主要的有两种，第一种是光正入射到金属手性纳米结构实现圆二色性(Yizhuo He，

George K.Larsen.Tunable Three-Dimensional Helically Stacked

Plasmonic Layers on Nanosphere Monolayers.Nano Lett.2014，14，

1976-1981)；第二种是光的斜入射到金属非手性结构实现圆二色性(Wuxing Lu，Jian Wu，Qiannan Zhu.Circular dichroism from single plasmonic nanostructureswith extrinsic chirality.Nanoscale，2014，6，14244)。双层和多层结构的圆二色性信号比较强，但制备工艺复杂，且对实验人员和实验仪器的要求比较高，单层结构简单，制备简单，更具实际应用价值，但目前固定结构只能产生固定的圆二色性信号，无法进行动态调控。

发明内容

为了解决现有技术中存在的固定结构的圆二色性信号固定，无法动态调控的问题，本申请实施例提供了一种圆二色性可调的光学结构及其调节方法，圆二色性可调的光学结构为单层结构，结构简单，制备方便，每个周期单元均包括一个梯形结构，梯形结构由贵金属材料制成的第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条和由VO₂制成的第四矩形条组合而成，其中第四矩形条由VO₂材料制成，可通过调节环境温度使得VO₂得到不同的相态，对于不同入射光产生不同的吸收，得到对于入射光不同的圆二色性，即可实现对本申请实施例光学结构圆二色性固定模式的调节。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种圆二色性可调的光学结构，所述光学结构由多个相同的周期单元按照矩形周期阵列组合而成；所述相邻两个周期单元在X方向具有一间隙，在y方向上连续；所述周期单元包括第一矩形条、第二矩形条、第三矩形条和第四矩形条；所述第一矩形条与所述第二矩形条平行；所述第三矩形条一端与所述第一矩形条连接，另一端与所述第二矩形条连接；所述第四矩形条一端与所述第一矩形条连接，另一端与所述第二矩形条连接；所述第三矩形条与所述第四矩形条相离；所述第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条由贵金属材料制成；所述第四矩形条由VO₂材料制成。

进一步地，所述第三矩形条与所述第一矩形条具有第一特征夹角α；所述第四矩形条与所述第一矩形条具有第二特征夹角β。