通過全內(nèi)反射產(chǎn)生結(jié)構(gòu)顏色的表面的表征

Sensofar 與我們緊密合作，為我們選擇了適合特定樣本和成像需求的專用輪廓儀和附加選項。

我們的研究涉及設(shè)計產(chǎn)生干涉顏色的微結(jié)構(gòu)。我們對這種光學(xué)機(jī)制的第一次報告出現(xiàn)在 Goodling, A. E., 等 (2019) 的論文中。“通過微尺度凹面界面的全內(nèi)反射和干涉實現(xiàn)的顏色化。" Nature 566(7745): 523-527。光在微結(jié)構(gòu)內(nèi)通過全內(nèi)反射反彈，并且在經(jīng)歷不同反射路徑的光線之間發(fā)生光學(xué)干涉。

我們設(shè)計微結(jié)構(gòu)化表面來控制光的反射和產(chǎn)生的顏色。我們需要測量表面地形，以便將光學(xué)性質(zhì)與表面幾何形狀關(guān)聯(lián)起來。微結(jié)構(gòu)的幾何形狀，如它們的深度、寬度、角度和表面粗糙度都會影響光學(xué)性質(zhì)。我們使用光學(xué)輪廓儀來表征微結(jié)構(gòu)的表面輪廓和表面上的均勻性。有時我們的結(jié)構(gòu)具有陡峭的角度，所以能夠使用不同的表面輪廓測量模式對于獲得最準(zhǔn)確的微結(jié)構(gòu)幾何形狀判斷非常重要。

使用輪廓儀，我們能夠以高XYZ空間分辨率成像我們的微結(jié)構(gòu)化表面，為我們提供關(guān)于樣本表面粗糙度、結(jié)構(gòu)復(fù)制后的可重復(fù)性以及可能影響光學(xué)性質(zhì)的表面上的變化的重要信息。

Sensofar的S lynx輪廓儀對我們來說是最好選擇，因為它在成像模式上的多功能性。有時我們需要在表面上得到高精度的高度分布，并選擇使用白光干涉。其他時候，我們需要獲取具有相對陡峭角度的微結(jié)構(gòu)側(cè)壁的信息，所以共焦成像更為合適。選擇使用Sensofar的S lynx意味著我們可以同時使用這兩種成像方式，這意味著我們可以獲得關(guān)于我們的樣品的更多信息，而不僅僅是使用共焦輪廓儀或白光干涉儀。Sensofar與我們緊密合作，為我們選擇了適合特定樣本和成像需求的專用輪廓儀和附加選項。

參考文獻(xiàn)

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1. Goodling, A. E., et al. (2019). Colouration by total internal reflection and interference at microscale concave interfaces. Nature 566(7745): 523-527.

2. Goodling, A. E., et al. (2020). Tunable and Responsive Structural Color from Polymeric Microstructured Surfaces Enabled by Interference of Totally Internally Reflected Light. ACS Materials Letters 2(7): 754-763.