Научная группа Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона Полсона (SEAS) создавала поверхности на основе метаматериалов для управления светом в зависимости от состояния его поляризации в течение многих лет. Благодаря им технологии поляризационной оптики получили большой толчок в развитии, но скрытый потенциал технологии был обнаружен только сейчас.
Метаповерхности для точнейшего управления поляризованным светом
Исследователи продемонстрировали оптические устройства, позволяющие контролировать состояние поляризации света с беспрецедентной степенью точности.
Новая метаповерхность позволит создавать неограниченное количество состояний поляризации света
Обычно отклик метаповерхности рассматривается отдельно для каждого из двух ортогональных состояний поляризации. Падающая плоская волна в одном из «основных» состояний после прохождения через метаповерхность создает скалярное поля с общим фазовым профилем, однородное по поляризации. Так создаются фазовые объекты, функция дальнего поля которых зависит от поляризации падающего света.
В теоретическом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, предложен ранее неизвестный способ управления поляризованным светом с помощью метаповерхностей. Оказалось, что можно переключаться между голографическими изображениями, не ограничиваясь двумя состояниями поляризации света. «Новая метаповерхность может кодировать неограниченное число голографических изображений, а также создавать очень большое количество состояний поляризации», утверждает профессор прикладной физики и старший научный сотрудник по электротехнике в SEAS Федерико Капассо.
Это открытие может быть применено практически к любой оптической системе с поляризованным светом — например, в лазерах и телескопах. Подобная оптика уже используется для обнаружения экзопланет земного типа.