16.11. Värien tuottoa ja kontrollointia optisten elementtien avulla

Joensuun yliopisto, väitös fysiikan alalta 16.11.2009

Väittelijä: FM Noora Heikkilä

Väitösaika ja -paikka
16.11.2009, klo 12, sali M103, Metria 

Väitöskirja
Photonic structures for color management (Värien tuottoa ja kontrollointia optisten elementtien avulla)

Vastaväittäjä: Peter Vukusic, Associate Professor
School of Physics, University of Exeter, Exeter, Devon, UK
Kustos: Prof. Markku Kuittinen, matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

Filosofian maisteri Noora Heikkilä esittelee Joensuun yliopistossa tarkastettavassa fysiikan alaan kuuluvassa väitöskirjatyössään uusia menetelmiä värien tuottamiseksi valoa diffraktoivien mikrorakenteiden avulla sekä näkyvän valon spektrin hallintaa optisissa sovelluksissa, joissa käytetään diffraktiivisia elementtejä. Lisäksi väitöskirjassa tutkitaan valkoisen valon jakamista halutulla tavalla eri spektrikomponentteihin diffraktiivisten hilojen avulla.

Diffraktiiviset hilat ovat profiililtaan jaksollisia elementtejä, jotka käsittävät hyvin pieniä, usein mikro- tai nanometrien kokoluokkaa olevia yksityiskohtia. Tällaisilla optisilla elementeillä voidaan tarkasti ohjata ja hallita valon kulkua. Nykypäivänä monilla teknologia-alueilla ja multimediasovelluksissa halutaan lisääntyvässä määrin hyödyntää optiikaa ja erityisesti laajakaistaisen näkyvän valon käyttöä ja kontrollointia, esimerkkeinä LCD teknologia ja valkoisten LED-komponenttien käyttö erilaisissa valaistussovelluksissa.

Väitöskirjassa esitellään uudenlainen värien tuottomenetelmä, jossa valkoisen valon ja hilojen avulla toteutetaan hyvin puhtaat primäärivärit. Puhtaita primäärivärejä voidaan sekoittaa additiivisesti keskenään ja siten tuottaa hyvin laaja väriavaruus sekä synnyttää ainutlaatuisia väriefektejä, joita voidaan hyödyntää esimerkiksi optisissa turvamerkinnöissä ja tehosteväreinä erilaisissa pakkausmateriaaleissa.

Työssä esitetään lisäksi menetelmiä valkoisen valon väriominaisuuksien hallintaan erilaisissa optisissa sovelluksissa, kuten hilarakenteen avulla toteutettujen heijastamattomien pintojen värin kontrollointi, sekä valkoisen valon kytkeminen aaltojohteeseen radiaalisen hilan avulla, jolloin valon valkotasapaino kytkennässä saadaan säilytettyä hyvin. Näitä väitöskirjassa esitettyjä menetelmiä voidaan hyödyntää esimerkiksi näyttötekniikoissa. Lisäksi väitöskirjassa esitetään diffraktiiviseen hilaan ja valon kokonaisheijastukseen toiminnaltaan perustuva kompakti spektrometri, jota voidaan hyödyntää monissa multimediasovelluksissa, joissa reaaliaikainen valaistuksen määrittäminen on tärkeää tarkemman värintuoton saavuttamiseksi. Työssä esitetään myös värierotteluhila, jonka avulla valon eri aallonpituudet saadaan erotettua hallitusti eri hilakertalukuihin.

Noora Heikkilä on kirjoittanut ylioppilaaksi Pyhäselän lukiosta vuonna 1999. Hän on valmistunut filosofian maisteriksi Joensuun yliopistosta vuonna 2003. Vuosien 2003-2005 aikana hän toimi tutkijana InFotonics Centerissä. Nykyisin hän toimii tutkijakoulutettavana Joensuun yliopistossa Fysiikan ja matematiikan laitoksella.

Väittelijän painokelpoinen kuva löytyy osoitteesta: http://www.joensuu.fi/kuvat/painokuvat/2009/heikkilanoora.jpg

Lisätietoja: Noora Heikkilä 050 382 8864
Väitöskirjan jakelusta huolehtii:
Joensuun Yliopiston kirjasto

Artikkelin kirjoitusvuosi: 2009

Takaisin tämän vuoden artikkeleihin