Transcript
Page 1: Materials for Bio-inspired Optics

��������� � ���� ������ ��������

�� ����� ����������� ���� � �� ���� �� ������ �� �� �� �������

�� � �������

��� �� ���� ��� ���������� � ��������� ����� ���� ������ �� ������ ������� �� � �� ��� �� �� �� ���� �������� �� ����� �� ��������� ���� ������� �� ������ ������� ������ �� �� �������� �� �� �������� � �� �!"! ����� ����� � �� �#��� ��� ����������� ���� ���� �������� ���� �� � � ��������� �� ������ �� � ��� ��� ���������� $���� �"��� �������� ���� ���� �� ���� ��� ���� %������ ������� �� ��� ������� &�� ��� �� ��������� �� �%����� ������ ��� � ������ ���� � ������� ��� ������ ���� ��'�� � ��� �� ������ (�� �� ���� ��� ��������� ���������� ������ ���� ����� �� � ����� ��� ��%������ �� ��� �� ����� ������� ��� ��� ���� �����) ������ ��� ��������$���� ��� � ��� ������ ��� ��� ��� ��� �� ���

��������� � �������� ���� � ���� ���� ������ ����������������� *��� �� �������� ���) ������ ����� ��� ��� � ���%����� ����+ ��� � ������ ��������� *��� ����� �������� ��� �� �� ��� ����� ��� ��� � �������� ����+� �� ���������� ������� ��������� ����� ��� ������� ��� �� ��� ��� ,� �� ��� � ����� � �� �������� ��� �� ��� ������

���� � �� ����� ������ � ��� ������� ��� ��� ��� ��%) ���� �������� ��� ������� ���������� ����%) ��� � �%�� ������ ��� ��� ���� ����� ���� � ���� ���� ���������-��� ��� ��� �'� ������ ��� � -��

�� �������� � �������

�������� ������� � � �%����� ��� ������ ��� ���� �� �� �������� ����� ,� ���� ��� �� � �� �� �� ������� �� ������ ��� ��� ���� � ���� &��� ��� ���� ��� %���� ���� .���� ���� �� ��������� ����� *�� �����������������+ ���� � �������� �� ������� /������� 0���%�� &��� /� ������ �� � ���� �� �� � ���� ���� ����%���� ��������� ��� ���� ��� �� �� � ��� ��� � � ������������ 1�� ��� ��� ������ �� � �� �� �233� �� ������������� ����� ������� ��� ���� ������ � �� �� �������� � ��� ������

*4��� �+�5�6 ���� �� ������ �������� ��� ������ �� �� ��� �%��� ����������� ���� � �������� ������� ������ ���� ������ ��� �� �� ��� ��� �� ��� ���� � ������� � �%����� ������� (�� �� ���� ��� ��� ��� � ������ � ���� �� ���������� ����� ��� �� ������ ������ �� ������������7 �� ��� � �� ���� �� ����������� ��� �� ���� ����������� ��� �� ��� ��� *4��� �+� ��� �� ���� ������ �� ������� ����' *�8,.+ ����� � ������ �� � ���*4��� �+� ,� ��� �� �� ����� ���� �� � ����� ������ �� ����������� ����' ��� � ������ ��������� ����' �� �� �������� � ���� ��� �� �� ������ ��� ���������� �� �� �������������' �� � ���� ��� ��� ���� ���� ��� � �� � ��'��������2 *��!9 � �� ���� ��� ��32 � �� � �����+�5�6 ���� �������������' ������ �� ����� ����� �� ������ ���:����� �� ������� ��� �� �� ���� ��� ���� ��� �� ���� ������ � ����������� ����������� �� ����� ��� �������� � ��������������� ����'� ; ������ ����� ��� ������� ����� ��� �� ������� ������ ����' �� ���������� ����� ���� ����� ������ ������ �� -������� ��� �� �������� �������

���� ���� ����� ��� .�� ��� $� ����� �# � ���� 1,;<=%>0/ >���� ���/ ? 0�� @���� 1������� �"3!%"#9�A��A���"%��#� B �2�!�C�!�A� ��#�

�����

:5�6 (�� ;� D� � �-��5C6

0������� (�������� .��� 8������� ;��������1��������� (0 ��32! *E$�+

(�� �� F ���������G ��� /�����3��� .��� 4�����' (����� $ �� #��� �������� >� ����3 *E$�+

(�� (� $�������H ��� $������� (�������� .��� 8������� ;��������1��������� (0 ��32! *E$�+

(�� 8� $������ ������ 0��� �����!�9 8���� /� 1��� ����-����� &( ���33 *E$�+

5C6 0 ����� �� ���� � �� (������ �������� 8������� I��J��� ������*(�8I�+� 32�� .� 4�����' (����� �������� >� ����3� E$�� <%���7� �-��K��� �����

5��6 1� ���- D� $���J� ��� ��������� ��� �� ��� ����

����� ���� ������� ���� � !�� �! ��� ���� �� �� �"� �! ����� �" � �# �������� � � � ������ � �!"���� $!��#! �� ������� � � �� � ��� �!� �������� ���� � �� ����� ������ "� ���� � %��! � &��� ���� �" ���������� '� �! #��� � �& �" �! "��!�� �� �! !��������� �" �! �� ��� � �( ��� !�� ������� "� ���� %��! � �)� # �� �������� $!�� ����� ��%� � ���� � � �" �����#���� ����� ���� � � � �!� �*� ����� �!����� �!�� �� �� �!� �!����������� + � ����� �! ������ �! ���� � � ��!���#����� �� ��&��� �!�� ���� �! �����#���� ���� �!�����

Page 2: Materials for Bio-inspired Optics

E�������� ���� ��� ���� ������ � ������ ������ � ���������� ����� ���� � ����� �������� ������� ��� �� ������ �����536

������ ��J�� ��������� �� �� �� �������� ������ �� ������� � ������ ��� � ���� � ����� ��� ����� ����� �� ����� � ��'�� ������� ,� ���� ��������� ��� �� ����� ����� ���������� �� ��� � �� �� ��� ���� � ���� ������ � �� ��� ���� *4��� �+� $�� � ���� �' �� ��� �������������� ���� �� ���� �8,. ����� �� ����� � ������� � ��� �������� ��� ����� �� ��� ������ ���������� ��� ��������� �� ��� � �� ������� �� �� �� ��� ������� � ��� ���� ��������� ��%

������ � ��� ��������� ����� �' �� ��� ���� �� ��� ��-� �� ���� �������� ��� �� �8,. ����� ��� -���� ��� ��� �'������� �� ����� � �� ������� ��� ��- �� ����� ����������� ����' ������ � �� ��� �� ����%) ��� � ���������� 4 ��������� � ������� ����� ��� ���� �� ����������� ��� ����� �' �� ����������� ��� �����

�� ���� ��� ���� ������ �������

���%��� ���� � ���� �� ������ � ���%������ � ���� ����������� � �� � �� ������� �� � ������ �� �� �� �� ��� ��� ���� � ��� ��� � �� ���� �� ��� ����� �� �� ���%�� ������ ������ ,� ������ ���%��� ���� ������ ��� ������� ����� �� ��� �� �� �� �� �� �� *� �� �� ��������+��� �'�� � �� �� ��������� �� �� ��� ���� �� � ����� ��������� ������ ������ �� ���� ��� �� ��������� �� ��� ���� � ����� ��� ���%��� ���� � ����� ���� �������������� �� ����' �� ��������� �� �� ��� ���� �� �����������596

���%��� ���� � ��� ��� �������� ��� ������� ������ � �� ����� ���������� 4�� �'�� �� ��� �� �� ��� � ������ ���� �� ������� � ��� �� ����� *��� � ��� ���� ������� ����� �������+ �� ��� ������������� ��� � ���G����� � � ���� ����� �� ���������� *�� �����+�5!6 0 ������������� � ���� ���� ��� ������ ��� �� �' �������� ����������� ��� ����� �� ������ �� ��� � ��� ����� �� ��� ��� � ���� ���������

�� �� ���� ��������� � ���� ������������

��� �� ����� ��� ���%��� ���� � ��� �� ����� � � �%��� �� ������ ������� ��� ������ ��� ��� � ��J�� ��������� �� ������� ���� � ������� ����� ��� ��� ���� ����� ���� �� ���������� �������� ���� � ���� ������� H������ ��� �� ������ ������� ��� �'�� � ���������������� ��������� ���������� ��� ������ ���-���� ����� � ���������� ����%���� ������ � �%����� � ���� 0������������ �� ����� � ��� ��������� �� ���� �������� �%������ ����� ������� *E�>�+� ���%��� ���� � ��� ���� ��%���� � ���������� ��G� ��� ����� ��� ���� �� ����� ��������� �� �� ���������� ��� �� ����������� $������� ��� ��%���� � �� ��������� ������ � ������� ���%��� ���� � ����� � ���� ���������� ��� ����� �� ��G�� ������ ��� ��� ���� � ���� ����G� ��� ��� ����� ���� �� � �� �� �������%��� �� �� ����� ������ �� ����� ���� ���� ��� ������������ �� �� ��G� ��� ���� �� ����� ������� ��� �� L���%���%��%�%��� M � ������

��#� � ���� 1,;<=%>0/ >���� ���/ ? 0�� @���� 1������� �"3!%"#9�A��A���"%��#� B �2�!�C�!�A� ���� ���� ����� ��� .�� ��� $� ����� �#

�����

�� �������� � ���A&������ ��� ���%��� ���� H ���

�� �� ������ �� �� ��� ������ �� �! �" � ��� � ,""�� �� ���-� "� �! .��������! �������� /.��0( %! ! �� !�� �" �! ������� 1! ���� �� �! � �! 1! ����� ������� � �� ������ !�� � -!��� � ������� ��� � � � 2 #� � # "� �! ������!������ 3 ������ �" $�! ���#�( � ����4� �# � -��� ��� � "� �3$( � � � ���!��4��# � ������� 2 #� � # "� �&� 5 ������� 6 !�� �� �78 ���������� � %��! 9��� �� � � !�� %� ���� �%��� �� !�� �� � ����� # � .������� ��� �%�� "� ���� ��"�� ��!�� � � �:9: � � � ��� � � ,����� �� # -��������� �%�� "� .�� � �:::� 6�� �� � � ���� �� � �! ���! � � ����� � �" ��%�������� � � �������������� �( �!� � �� ���� � �#� ���( � � ����� ���� �������

4��� �� ��� ���� ������ �� ����� ��� ��� �� ��������� � ������ 8� �������� ��������� ���� 5�6� 0� ����� ����� H'���� E�������� I�����

Page 3: Materials for Bio-inspired Optics

H�� �'�� � �� ���%��� ���� � ��� �� ����� �� �� ���� ���*4��� �+� ����� ��� � ���� � ������ ���� � � ������ ������� ��� � ��������� � ����' �� ��������� ��� ��� � ��������� � �� ���� �� ��� � ���� ���� ������ ���� �� ��������� ���� � ���%��������� � ����' �� ���������� ,� ����%���� �� ���� ��� ��� � ���� ���� ���� �� ���� *��9�N+� ������������� �� � ��� � ��� �� � ����� ��� � ���� �������� �� ���� ��� ���� ������� �� �� ������ �� � ���� ���%���� �������� ������ �'�� � �� �� �� ��� *4��� �+� , ��� �� �����

�� ����� � ��� � ��� � ��� ��� �� �� ������ ;������� �������� ��������� ��� ��� ��� � �������� �������� �� �� �� ��� ��� �� ��� �� �� ���� ���� <����� �� ����� ��� �� �'�� ������ �� �� ��������� ����' ����� �� ��� *������ � �8,. ����� � ���+� ��� ������% ����� �� �� ����� �� �� � ��� ����� ����� �� ���� ��� �� ��� � ����� ������� ��� �������� �� ��%�� �� *���� ��� ������ ��� �� ���� ��� �� �� ���� %���+� �� �� ����� �� ��� �'����� ������ � ����� �%��� ��� ������� � ��� �������

!� ��������� "����� ��� � ���� ������������

��� �� ��������� ������ ��� ��) �� � �� ������� � �%�� ������� � �� ������ � ����� ���� ���� � ����������� ���� ,� �������� ����� ����� ������� ��� ����� ����������� /���������� �� � �� �� � �� ��� � �' ������� ��� ����� � � ��������� ����' ������� �� ��������,�� ������ ��� �� �-�� ���� �� �������� ���� 0���� ��� ����� �� �� ������� � �� �� �� � ��� ��� �������� � �� ��� ���� �� � ��'����� �� ��� ������5#6 ���� ���� ���� � ������� � �%���� �����%�� � ��� ������������� �� � ��� �� ����� �� ���� ����� ��� �� ���������� �� ��������� ���������� �� � ��� ����� � ���������� �������� ��� ������������ ��� � � ���� �� ���� � ��� �� ��������� ����'� �

�� � ���� H�� ��� �� � �� � �) �� ����� �� �� ��� �����%�� , ��� ���� ����� �� �) �� ������ ��� ������ � � ����93 ���� �� ������ ���� �� � ����526 ,� ������� ��� �����%

���� ���� ����� ��� .�� ��� $� ����� �# � ���� 1,;<=%>0/ >���� ���/ ? 0�� @���� 1������� �"3!%"#9�A��A���"%��#3 B �2�!�C�!�A� ��#3

�����

�� �������� � ���A&������ ��� ���%��� ���� H ���

Aquatic Eye Compound Eye

Tapetum

Retina

OpticNerve

Muscle

Comea

Lens

4��� �� ,��������� ���� ��� �� �) ��� *��+ ��� ��� � �� *����+ ���� ������� � ��� ������ ��� �� �� ��� ��� �� ������ �� � �� �� �� ��� �� ���� � �������� �� �� ��������� ����' ��� �� ������ ����' �� �� ������

Page 4: Materials for Bio-inspired Optics

�� ���� �� ���� ���� ������ ������� ��� ��� ��� �������� ������ ��� � ������� � ��� ������

#� " �����

����� �� � ���� ����� ��� ���%��� ���� � ��� ������������ ������ ��� �-� �� � ������ �� ������ � ���� ��%����� �� �������� �� ��� ���� ���� � ���� ������� �������� ��� �� � �� ������ �� ��) ��� ������ ����������� �� ���������� �� ������ �������� ��� � ��� ����%������ ��� ��� �� � ���� �������� ��� ����� ��� �������

�� � ������� � � ������ ����� ����� �� �� ���� �� ����� �� ���%��� ���� � ��� ������ �� �� ������� ������� � ������

:5�6 &� 4� ;���� (�%<� .������ � � �� 2��� H'���� E�������� I����� H'����

�����5�6 ;� 4� ������� �� $���� $� =��� 8� 0� � � ����� ;���� ��� ����� ��� "23�536 1� $� D������ ;���� ��� �$$�� <=� ��2��596 �� 4� .� ���� �� (� ;���� &� =� ;�-��� 4� ;� >��������� ,��� 2&���

�$$$� �� 399�5!6 1� $� D������ I� D� $����� ;���� ��� �$$$� <:� ��9��5#6 <� /���� ,������ 3�� ���� �������%1����� 8������� &� �$$%� � ��!�526 $�%�� 1 � &� <� .� ���� $� $� @���� (� �� ������� $� .� ;���� &� <�

1���� �� �� (��������� ����� -!��� ���� ����� >>� "!2�

��#9 � ���� 1,;<=%>0/ >���� ���/ ? 0�� @���� 1������� �"3!%"#9�A��A���"%��#9 B �2�!�C�!�A� ���� ���� ����� ��� .�� ��� $� ����� �#

�����

�� �������� � ���A&������ ��� ���%��� ���� H ���

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO


Top Related