Oamenii de știință de la Universitatea Samara, împreună cu colegii de la Academia Rusă de Științe, au dezvoltat o nouă metodă de creare a elementelor optice care pot fi utilizate pentru îmbunătățirea dispozitivelor de transmitere a datelor printr-un fascicul laser în atmosferă și dispozitive biomedicale. Rezultatele cercetării sunt publicate în Optics Express.
Oamenii de știință ruși au dezvoltat o nouă abordare pentru construirea metasurfacelor, pe baza cărora este posibil să se creeze elemente optice pentru dispozitive care să permită controlul polarizării și faza undelor electromagnetice, precum și să creeze câmpuri de lumină cu proprietăți neexplorate anterior, inclusiv fascicule laser unice.
„Am dezvoltat un element optic bazat pe o metasurfa și am demonstrat funcționarea sa eficientă: formarea și focalizarea simultană a unui fascicul laser special cu o structură de polarizare a vortexului. În centrul unui astfel de fascicul, energia lumină este parțial propagată spre sursă, ceea ce este imposibil atunci când se concentrează fascicule laser clasice”, a comentat autorul studiului, profesor asociat al Departamentului de Cibernetică Tehnică din cadrul Universității Samara Dmitry Savelyev.
De asemenea, savantul a menționat că metasurfacele de ordin superior furnizează un flux mare de energie total. Adică fasciculele laser formate de elemente polarizante sunt rezistente la interferențele care apar din transmiterea informațiilor în diverse medii turbulente, de exemplu, în atmosfera Pământului.
Omul de știință a explicat că metasurfacele realizate permit crearea de noi tipuri de capcane optice. Ele funcționează ca un aspirator: fluxul de energie înapoi în apropierea axei optice obligă particulele să se deplaseze spre sursă.
În plus, potrivit experților, prin combinarea unui polarizator cu un element de focalizare într-un singur element, este posibil să se creeze un flux mare de energie în apropierea axei optice. Acest lucru va ajuta la îmbunătățirea pensetei optice, tăierea cu laser și gravarea în biologie, medicamente și manipularea materialelor și va reduce numărul de elemente optice în dispozitive.
„Controlul polarizării permite crearea de câmpuri ușoare cu noi proprietăți. Prin schimbarea structurii fasciculului laser, puteți modifica natura impactului asupra obiectului, iar acest lucru este foarte important pentru tăierea și gravarea cu laser în prelucrarea materialelor , a spus Dmitry Saveliev.
