Gli scienziati dell'Università di Samara, insieme ai colleghi dell'Accademia delle scienze russa, hanno sviluppato un nuovo metodo per creare elementi ottici che possono essere utilizzati per migliorare i dispositivi per la trasmissione di dati mediante un raggio laser nell'atmosfera e dispositivi biomedici. I risultati della ricerca sono pubblicati su Optics Express.
Scienziati russi hanno sviluppato un nuovo approccio alla costruzione di metasuperfici, sulla base del quale è possibile creare elementi ottici per dispositivi che consentono di controllare la polarizzazione e la fase delle onde elettromagnetiche, oltre a creare campi di luce con proprietà in precedenza inesplorate, inclusi raggi laser unici.
“Abbiamo sviluppato un elemento ottico basato su una metasuperficie e dimostrato il suo funzionamento efficiente: la formazione e la focalizzazione simultanee di uno speciale raggio laser con una struttura di polarizzazione a vortice. Nel fuoco di un tale raggio, l'energia luminosa si diffonde parzialmente verso la sorgente, cosa impossibile quando si focalizzano i raggi laser classici”, ha commentato l'autore dello studio, professore associato del Dipartimento di Cibernetica Tecnica dell'Università di Samara Dmitry Savelyev.
Lo scienziato ha anche notato che le metasuperfici di ordine superiore forniscono un grande riflusso totale di energia. Cioè, i raggi laser formati da elementi polarizzanti sono resistenti alle interferenze derivanti dalla trasmissione di informazioni in vari mezzi turbolenti, ad esempio nell'atmosfera terrestre.
Lo scienziato ha spiegato che le metasuperfici realizzate consentono di creare nuovi tipi di trappole ottiche. Funzionano come un aspirapolvere: il flusso di energia all'indietro vicino all'asse ottico costringe le particelle a muoversi verso la sorgente.
Inoltre, secondo gli esperti, combinando un polarizzatore con un elemento di focalizzazione in un elemento, è possibile creare un grande riflusso di energia vicino all'asse ottico. Ciò contribuirà a migliorare le pinzette ottiche, il taglio laser e l'incisione in biologia, medicina e manipolazione dei materiali e ridurrà il numero di elementi ottici nei dispositivi.
“Il controllo della polarizzazione consente la creazione di campi luminosi con nuove proprietà. Modificando la struttura del raggio laser, è possibile modificare la natura dell'impatto sull'oggetto, e questo è molto importante per il taglio e l'incisione laser nella lavorazione dei materiali , ha affermato Dmitry Saveliev.
