Инженерами разрабатываются ахроматические мета-линзы

Инженерами разрабатываются ахроматические мета-линзы

Большая часть света, видимая и (используемая) людьми, частично поляризована. Другими словами — электрическое поле света вибрирует в определенных направлениях. Линзам, предназначенным под применение в самых разных областях, от телефонных камер до микроскопов и датчиков, неизменно присуща возможность фокусировки света независимо от поляризации.

Разработка поляризационно-нечувствительных структур

Между тем, специалисты полагают, что симметричные наноструктуры (например, круговые столбы) выступают важными строительными блоками при разработке фотонных устройств, не чувствительных к поляризации.

В качестве примера учёные Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) изготовили поляризационно-нечувствительные металины из несимметричных нанофинов.

Построенные структуры способны ахроматически фокусировать свет через видимый спектр, исключая появление аберраций. Такое конструктивное построение плоской линзы может найти широкое использование в рамках различных применений:

  • гарнитуры виртуальной (дополненной) реальности;
  • устройства микроскопии, литографии;
  • сенсоры, датчики, дисплеи.

Разрабатывая конструкцию линзы нечувствительной к поляризации, инженеры удвоили эффективность мета-линз по сравнению с предыдущими итерациями. Впервые продемонстрирована ахроматическая и нечувствительная к поляризации фокусировка под видимый спектр.

Предыдущими разработками учёные демонстрировали, как массивом нанофинов диоксида титана удаётся достигать идентичности фокусировки длины волн света с последующим устранением эффекта хроматической аберрации. Однако линзы предыдущих конструкций способны фокусировать только циркулярно-поляризованный свет.

По сути, циркулярно-поляризованная техника отбрасывает половину падающего света, который не обладает правильной поляризацией. В рамках последнего проекта специалисты изменили расположение нано-пластин, расположили каждый столб таким образом, чтобы образовывалось параллельное или перпендикулярное положение относительно соседнего столба.

Модернизированный вариант линз ахроматической фокусировки

Благодаря изменению конструкции, инженерам удалось достичь большей свободы в настройке геометрических параметров мета-линз. В свою очередь появилась возможность лучшего достижения эффекта ахроматической фокусировки в полном видимом диапазоне.

Далее инженерной группой планируется максимизировать эффективность и воспроизвести ахроматические мета-линзы увеличенных размеров. На следующем этапе планируется воплощение продукта в повседневной жизни для широкого спектра применений.


При помощи информации: SEAS