Em comparação com os corantes de cores tradicionais, a cor estrutural tem as vantagens de alta resolução e boa estabilidade, que pode alcançar a modulação de tom completo na faixa de luz visível. Estruturas de metasuperfície totalmente dielétricas são propostas para substituir metasuperfícies plasmônicas com maiores perdas. Devido à existência do modo de ressonância dipolar de alta ordem na faixa de ondas curtas, o aumento da saturação de cor é limitado. Os pesquisadores propõem um esquema viável para suprimir o modo dipolo de alta ordem para resolver este problema.
Em um estudo publicado na Optics Express , um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Gao Jinsong do Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics (CIOMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) propôs um filtro de cor de estrutura de grade totalmente dielétrica com largura de banda estreita e fator de alta qualidade .

Usando o método de domínio de tempo de diferença finita, os pesquisadores realizaram um estudo comparativo aprofundado sobre HfO₂ grades e SiO₂ /HfO₂ grades. Nesse processo, Gao e seu grupo descobriram que a adição do SiO₂ camada suprimiu efetivamente a tendência de geração do modo dipolo de alta ordem e melhorou a saturação da cor estrutural. O mecanismo físico do resultado foi explicado pela distribuição do campo magnético e pelo diagrama vetorial do campo elétrico. Eles então exploraram a influência dos parâmetros estruturais na curva espectral e a sensibilidade do estado de polarização.

Com base nas descobertas, a grade totalmente dielétrica proposta pelos pesquisadores garantiu que a refletividade na posição de pico seja próxima de 1, e a transmitância na posição de pico não ressonante exceda 99%. As coordenadas de cromaticidade de realização ocuparam a maior parte da área do diagrama de cromaticidade CIE-1931. Ajustando o ciclo de trabalho, os pesquisadores obtiveram excelentes características espectrais com o FWHM =2 nm e o fator de qualidade Q =424,5.

Essa grade totalmente dielétrica possui excelentes características de alta qualidade de cor estrutural, largura total baixa da metade do máximo e fator de alta qualidade, o que é de grande importância para os campos de detecção, imagem de exibição e outros campos, de acordo com os pesquisadores. + Explorar mais

O método modal simplificado explora mais profundamente as grades amplas e de alta eficiência