近日，我校微结构光学团队在超构表面结构色光谱调控研究中取得重要进展，相关成果以“Dynamic low-saturated structural colors empowered by a metasurface with symmetry-protected quasi-bound states in the continuum”为题，发表于国际知名期刊Optics Letters。
文章针对传统颜料易褪色、存在环境负担，以及现有超表面结构色多集中于高饱和度鲜艳色彩、难以满足低眩光和视觉舒适应用需求等问题，团队创新性提出利用对称保护连续谱束缚态诱导的高品质因子共振，实现动态低饱和结构色调控。该方案通过在金属反射层上的双周期硅光栅中引入可控结构非对称性，激发窄带吸收共振，同时保持可见光其他波段的高反射，从而在 CIE 1931 色度空间中获得饱和度低于 10% 的柔和类粉彩结构色。进一步结合底部镍电极的焦耳热调制，利用硅的热光效应实现共振峰连续红移，获得约 0.1 nm/K 的温度调谐灵敏度，并实现 460–520 nm 范围内的动态色彩调控。该工作将高品质因子准连续域束缚态的窄带光谱选择性与热调谐机制相结合，为低眩光显示、柔和光学标记、可穿戴视觉界面和温度传感等应用提供了新的超表面设计思路。未来，通过构建不同结构尺度和响应特性的超表面阵列，并优化像素尺寸与非局域共振性能之间的平衡，有望进一步拓展低饱和动态结构色的可调色域能力。
物理学院张峰硕士为第一作者，董世青博士、刘洪超博士与路海教授（河南师范大学）为论文共同通信作者。论文第一通讯单位为河南师范大学物理学院。该研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.601922
（物理学院 刘洪超）