A Szamarai Egyetem tudósai az Orosz Tudományos Akadémia kollégáival együtt új módszert fejlesztettek ki az optikai elemek létrehozására, amelyek felhasználhatók az atmoszférában lézersugárral történő adatátvitelre szolgáló eszközök és az orvosbiológiai eszközök fejlesztésére. A kutatási eredményeket az Optics Express közzéteszi.
Az orosz tudósok új megközelítést dolgoztak ki a metaszakaszok felépítésére, amelyek alapján optikai elemeket lehet létrehozni olyan eszközök számára, amelyek lehetővé teszik az elektromágneses hullámok polarizációjának és fázisának vezérlését, valamint a korábban még fel nem fedezett tulajdonságokkal rendelkező fénymezők létrehozását, ideértve az egyedi lézersugarakat is.
„Kidolgoztunk egy metasurface-n alapuló optikai elemet, és bebizonyítottuk annak hatékony működését: az örvény polarizációs felépítésű speciális lézersugár egyidejű képződését és fókuszálását. Egy ilyen fénysugár fókuszában a fényenergia részben a forrás felé terjed, ami klasszikus lézersugarak fókuszálásánál lehetetlen”- kommentálta a tanulmány szerzője, Dmitrij Savelyev, a Samara Egyetem Műszaki Kibernetika Tanszékének docens.
A tudós azt is megjegyezte, hogy a magasabb rendű metasurches nagy energia visszatérítést biztosít. Vagyis a polarizáló elemek által létrehozott lézersugarak ellenállnak az interferenciának, amelyet az információ továbbítása különféle turbulens közegekben, például a Föld légkörében.
A tudós kifejtette, hogy a megvalósított metasurches új típusú optikai csapdák létrehozását teszik lehetővé. Úgy működnek, mint egy porszívó: az energia visszaáramlása az optikai tengely közelében arra készteti a részecskéket, hogy a forrás felé mozogjanak.
Ezen túlmenően, a szakértők szerint, ha egy polarizátort egy fókuszáló elemmel kombinálnak egy elemben, akkor nagy energiaáramot lehet létrehozni az optikai tengely közelében. Ez elősegíti az optikai csipeszek, a lézervágás és a metszet gravírozását a biológiában, az orvostudományban és az anyagkezelésben, és csökkenti az optikai elemek számát az eszközökben.
„A polarizációvezérlés lehetővé teszi új tulajdonságokkal rendelkező fénymezők létrehozását. A lézernyaláb szerkezetének megváltoztatásával megváltoztathatja az objektumra gyakorolt hatás jellegét, és ez nagyon fontos a lézervágáshoz és az anyagfeldolgozás metszetéhez”- mondta Dmitrij Saveliev.