仿Morpho蝴蝶鳞翅微纳结构的光学特性研究

作     者：廖广兰 左海波 曹艳波 史铁林 

作者机构：华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 

基　　金：国家重点基础研究发展计划("973"计划)(批准号:2009CB724204) 国家自然科学基金(批准号:50775091)资助项目 

出 版 物：《中国科学：E辑》 (SCIENCE IN CHINA(SERIES E))

年 卷 期：2010年第40卷第1期

页      码：14-20页

摘      要：Morpho蝴蝶鳞翅上的微纳结构对光产生干涉、衍射等效应,形成典型的结构色现象.本文针对仿Morpho蝴蝶鳞翅微纳结构进行二维建模,结合严格耦合波理论进行光学特性仿真分析,研究了模型结构参数、环境折射率等对光学特性的影响及反射光谱曲线的变化规律.增大二维模型纵向周期高度,反射光谱峰值反射率增加,且峰值波长向较大方向偏移;减小纵向周期数,峰值显著下降,波峰变宽,峰值波长也向较大一侧偏移;增大横向周期宽度,峰值略有下降,峰值波长也向波长较大一侧偏移,但整体变化不大;改变环境氛围,即增大环境折射率,峰值亦大幅下降,峰值波长向波长较大一侧明显偏移.上述结论揭示了Morpho蝴蝶所特有的结构色本质,对于具有环境气氛检测功能的仿生微纳结构的设计优化和制造、应用具有重要意义.

主 题 词：Morpho蝴蝶 微纳结构 严格耦合波理论 结构色 

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 0836[0836] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/ze2010-40-1-14

馆 藏 号：203718063...