Forskere ved Samara University har sammen med kolleger fra det russiske vitenskapsakademiet utviklet en ny metode for å lage optiske elementer som kan brukes til å forbedre enheter for overføring av data med en laserstråle i atmosfæren og biomedisinske enheter. Forskningsresultatene er publisert i Optics Express.
Russiske forskere har utviklet en ny tilnærming til konstruksjon av metasoverflater, på grunnlag av hvilken det er mulig å lage optiske elementer for enheter som tillater kontroll av polarisering og fase av elektromagnetiske bølger, samt å lage lysfelt med tidligere uutforskede egenskaper, inkludert unike laserstråler.
Vi har utviklet et optisk element basert på en metasoverflate og demonstrert effektiv drift: samtidig dannelse og fokusering av en spesiell laserstråle med en virvelpolarisasjonsstruktur. I fokus for en slik stråle sprer lysenergien seg delvis mot kilden, noe som er umulig når man fokuserer klassiske laserstråler,”kommenterte forfatteren av studien, førsteamanuensis ved Institutt for teknisk kybernetikk ved Samara University Dmitry Savelyev.
Forskeren bemerket også at metordoverflater av høyere orden gir en stor total tilbakestrøm av energi. Det vil si at laserstråler dannet av polariserende elementer er motstandsdyktige mot forstyrrelser som oppstår fra overføring av informasjon i forskjellige turbulente medier, for eksempel i jordens atmosfære.
Forskeren forklarte at de realiserte metasoverflatene tillater å lage nye typer optiske feller. De fungerer som en støvsuger: bakoverstrømmen av energi nær den optiske aksen tvinger partiklene til å bevege seg mot kilden.
I tillegg er det, ifølge eksperter, ved å kombinere en polarisator med et fokuseringselement i ett element, mulig å skape en stor tilbakestrøm av energi nær den optiske aksen. Dette vil bidra til å forbedre optisk pinsett, laserskjæring og gravering i biologi, medisin og materialhåndtering, og redusere antall optiske elementer i enheter.
Polariseringskontroll gjør det mulig å lage lysfelt med nye egenskaper. Ved å endre strukturen på laserstrålen kan du endre innvirkningen på gjenstanden, og dette er veldig viktig for laserskjæring og gravering i prosessering av materialer,”sa Dmitrij Saveliev.
