提出了一种反射型超表面滤光结构,该滤光结构由基底、低折射率纳米光栅、Ag光栅、SiN_x高折射率介质层组成。理论模拟结果表明:45°入射角下,在垂直于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在475 nm波长处;在平行于光栅栅线的入射平面内,反射谱峰值出现在550 nm波长处。其电场分布特性表明,在不同的平面内TE偏振入射光激发的导模共振区域不同,TM偏振下激发的导膜共振强度与表面等离子体共振强度不同,导致该结构在垂直于光栅栅线方向与平行于光栅栅线方向的两个平面内表现出两种截然不同的颜色。基于此制备的超表面结构样品不但光变色效果明显,且易于与纳米压印工艺相结合实现大幅面光变色结构制备,在防伪和图案信息编码等领域有广阔的应用前景。

以杨木木粉为试样, 进行不同时长的乙酰化处理, 利用紫外光加速老化, 探讨不同乙酰化度对木材耐光性能的影响, 根据FTIR光谱分析试样化学组分特征吸收峰强度的变化规律, 建立乙酰化处理时间与木材化学组分变化之间的关系。 结果表明: UV辐射前, 乙酰化木粉在1 739 cm-1处饱和酯化合物中CO和 1 385 cm-1处乙酸酯基中C—H的特征吸收峰强度均大于原木粉, 处理40 min木粉的吸收峰强度最大, 增重率最高, 木粉的乙酰化效果显著; UV辐射后, 乙酰化木粉在1 504 cm-1处木质素中苯环特征吸收峰强度明显大于原木粉, 且乙酰化处理40 min木粉的吸收峰强度最大, 表明乙酰化处理能够有效抑制木材化学组分的光降解反应, 提高木材的耐光老化性能, 其中处理40 min的效果最佳; SEM图片显示, 乙酰化处理木粉的纤维状表面较原木粉更加均匀, 材料粒径更小, 乙酰化处理能有效提高木材的稳定性。

剖析了双层亚波长光栅微结构的设计及制作原理, 提出了一种亚波长微结构设计与制作的新方法, 其特点是以矩形亚波长光栅设计微结构, 用全息干涉光刻及涂布的方法制作, 却不影响设计微结构的共振及光变特性, 还能改善反射光的颜色质量。 用该方法设计及制作了具有“红绿”共振互补光变效果的亚波长防伪微结构, 检验了其共振光变光谱与颜色变化特征。 研究表明： 制作的全息光栅微结构的共振及光变特征如共振光谱、 颜色、 光谱峰及峰分裂等与预先设计的相同； 矩形亚波长光栅并不是共振的必要条件, 其他面形光栅微结构的衍射特性和等效波导若与矩形光栅微结构的相同, 则其相关特性相同； 用新方法设计及制作亚波长光变微结构的工艺是可行的, 既降低了设计微结构的加工难度, 又便于用现有的全息生产设备批量生产

暴露于室外环境的木材或木制品, 由于受气候因子的作用其表面性状和品质发生劣化, 主要表现为木材变色, 大大降低其利用价值。 以人工林杉木为研究对象, 利用模拟太阳辐射的氙光衰减仪对木材表面进行光劣化处理, 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术分析了木材光变色过程中化学成分的变化, 建立了木材变色与化学成分变化之间的关系。 试验结果表明： 光照过程中, 1 512, 1 462, 1 269和1 227 cm-1处与木质素有关的吸收峰强度明显降低, 1 720～1 735 cm-1处非共轭羰基伸缩振动吸收明显增强, 木材表面发生光氧化反应, 木质素明显降解, 同时不断有新的羰基化合物生成； 光照80 h内, 木质素的降解以及羰基化合物的生成速度较快, 此后变化不显著； 木材表面部分多糖物质(纤维素和半纤维素)被氧化降解。 研究表明, 木材光照过程中的颜色变化(ΔE*)与木质素的降解以及羰基官能团的生成密切相关。

以聚氨酯为中心介质组成的光学变色薄膜，当有自然光进入光学变色薄膜时，随着入射光和视角的变化，在薄膜上可以看到明显的光变色效果。这种薄膜可以单独成为一种防伪材料或与油墨组合成为一种新颖防伪油墨。根据多层复合膜光干涉原理设计和计算了光变色薄膜，所确定的薄膜膜系结构为PET(聚酯薄膜)／Cr／介质／Al。介质是有机高聚物聚氨酯。通过调节多元醇、异氰酸酯和氨基甲酸酯以及催化剂的含量和反应方程式，使聚氨酯材料具有较高的折射率，以充分体现光变色的效果。介绍了光变色薄膜的制作方法，研究了薄膜的相关特性。