Forskare vid Samara University har tillsammans med kollegor från den ryska vetenskapsakademin utvecklat en ny metod för att skapa optiska element som kan användas för att förbättra enheter för överföring av data med en laserstråle i atmosfären och biomedicinska apparater. Forskningsresultaten publiceras i Optics Express.
Ryska forskare har utvecklat en ny metod för att konstruera metasytor, på grundval av vilken det är möjligt att skapa optiska element för enheter som gör det möjligt att styra polariseringen och fasen av elektromagnetiska vågor, samt skapa ljusfält med tidigare outforskade egenskaper, inklusive unika laserstrålar.
”Vi har utvecklat ett optiskt element baserat på en metasyta och demonstrerat dess effektiva funktion: samtidig bildning och fokusering av en speciell laserstråle med en virvelpolarisationsstruktur. I fokus på en sådan stråle sprids ljusenergin delvis mot källan, vilket är omöjligt när man fokuserar klassiska laserstrålar,”kommenterade författaren till studien, docent vid Institutionen för teknisk cybernetik vid Samara University Dmitry Savelyev.
Forskaren konstaterade också att högre ordning metasytor ger ett stort totalt återflöde av energi. Det vill säga laserstrålar som bildas av polariserande element är motståndskraftiga mot störningar som uppstår från överföring av information i olika turbulenta media, till exempel i jordens atmosfär.
Forskaren förklarade att de realiserade metasytorna gör det möjligt att skapa nya typer av optiska fällor. De fungerar som en dammsugare: det bakåtgående flödet av energi nära den optiska axeln tvingar partiklarna att röra sig mot källan.
Genom att kombinera en polarisator med ett fokuseringselement i ett element är det enligt experter dessutom möjligt att skapa ett stort bakflöde av energi nära den optiska axeln. Detta hjälper till att förbättra optisk pincett, laserskärning och gravering i biologi, medicin och materialhantering och minska antalet optiska element i enheter.
”Polariseringskontroll gör det möjligt att skapa ljusfält med nya egenskaper. Genom att ändra laserstrålens struktur kan du ändra påverkan på föremålet, och detta är mycket viktigt för laserskärning och gravering i bearbetning av material, säger Dmitry Saveliev.
