Физики создали поляризующие свет нанолинзы

Новое устройство и полученный с его помощью профиль пучка
Изображение: Federico Capasso, Harvard SEAS

Физики научились одновременно управлять несколькими параметрами светового пучка при помощи единственного оптического элемента в виде плоской пластины. Добиться этого ученым удалось за счет нанотехнологий и программного обеспечения, которое позволило рассчитать картину изменения светового поля при прохождении через упорядоченные наноструктуры. Подробности со ссылкой на статью исследователей в Nano Letters приводит PhysOrg.

Группа специалистов из Гарвардского университета и Сингапурского института промышленных технологий создала прозрачные пластины с нанесенным на них узором из насечек шириной в несколько десятков нанометров. Эти насечки формируют более широкие (несколько сотен нанометров) полосы, которые отклоняют свет в нужную сторону. Устройство также меняет и плоскость поляризации, придавая пучку в целом радиальную поляризацию (то есть вектор колебаний электрического поля направлен от центра пучка к его периферии).

Исследователи подчеркивают, что ключевую роль в их работе сыграло появление достаточно мощного программного обеспечения в компьютеров, способных рассчитать изменение светового пучка при прохождении через ту или иную наноструктуру. Ученые пояснили, что радиально поляризованный свет необходим в микроскопии и фотолитографии, поскольку допускает более плотную фокусировку по сравнению с пучками других типов. Замена нескольких разных оптических элементов на один позволит уменьшить размеры оптической системы в целом и сделать ее более эффективной за счет сокращения лишних поверхностей.

Современные оптические технологии оперируют не только интенсивностью света и его поляризацией, но также предоставляют возможность получить закрученный свет с собственным орбитальным моментом. Кроме того, в начале XXI столетия активно ведется разработка технологий, основанных на квантово запутанных фотонах: такие частицы ведут себя как единый квантовый объект и могут быть использованы для создания защищенных линий связи, а также квантовых компьютеров.