新研究揭示了超表面的隱藏潛力

多年來，哈佛大學(xué)約翰·A·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 (SEAS) 的研究人員設(shè)計了超表面，以根據(jù)其偏振態(tài)操縱光。這項研究為極化技術(shù)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)——但事實證明，超表面技術(shù)甚至比研究人員自己意識到的更強(qiáng)大。

現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了這些超表面中隱藏的潛力，并在一篇新論文中展示了以前所未有的控制程度操縱光偏振態(tài)的光學(xué)設(shè)備。

“這項研究表明，在全息圖像之間切換的能力不僅限于兩種偏振態(tài)，” SEAS 應(yīng)用物理學(xué)教授、電氣工程高級研究員、高級研究員費(fèi)德里科·卡帕索 (Federico Capasso) 說。該論文的作者。“我們的新超表面可以編碼無限數(shù)量的全息圖像或基于大量偏振態(tài)在幾乎無限多個方向上操縱光。”

該研究發(fā)表在Science Advances 上，展示了一種用超表面控制偏振光的新方法。這種新方法——研究人員可以在圖像本身設(shè)計具有偏振可調(diào)響應(yīng)的全息圖像——可能會導(dǎo)致包括成像、顯微鏡、顯示器甚至天文學(xué)在內(nèi)的多個領(lǐng)域的應(yīng)用。

“這一進(jìn)步是普遍的，幾乎可以應(yīng)用于任何使用偏振光的光學(xué)系統(tǒng)，”SEAS 的博士后、該論文的第一作者 Noah Rubin 說。“具體來說，這表明超表面可以用于新型激光系統(tǒng)，其輸出光可以根據(jù)光的偏振態(tài)進(jìn)行設(shè)計，或者甚至可以用于已經(jīng)使用類似類型光學(xué)器件來幫助探測地球的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。 ——像系外行星。”

“全息術(shù)一直是一種流行的記錄和顯示信息的技術(shù)，”SEAS 的研究生、該論文的共同主要作者 Aun Zaidi 說。“我們采用了全息的基本原理，并以一種極大地擴(kuò)展了這種相當(dāng)古老技術(shù)的信息容量的方式對其進(jìn)行了概括。”

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