Samara ülikooli teadlased on koos Venemaa Teaduste Akadeemia kolleegidega välja töötanud uue optiliste elementide loomise meetodi, mida saab kasutada atmosfääris laserkiire abil andmete edastamise seadmete ja biomeditsiiniseadmete täiustamiseks. Uurimistulemused avaldatakse ajakirjas Optics Express.
Vene teadlased on metaspindade ehitamiseks välja töötanud uue lähenemisviisi, mille põhjal on võimalik luua optilisi elemente seadmetele, mis võimaldavad kontrollida elektromagnetiliste lainete polarisatsiooni ja faasi, samuti luua varem uurimata omadustega valgusvälju, sealhulgas ainulaadseid laserkiiri.
„Oleme välja töötanud metaspinnal põhineva optilise elemendi ja demonstreerinud selle tõhusat toimimist: keerise polarisatsioonistruktuuriga spetsiaalse laserkiire samaaegne moodustamine ja fokuseerimine. Sellise kiirguse fookuses levib valgusenergia osaliselt allika poole, mis on klassikaliste laserkiirte fokuseerimisel võimatu, “kommenteeris uuringu autor, Samara ülikooli tehnilise küberneetika osakonna dotsent Dmitri Savelyev.
Teadlane märkis ka, et kõrgema järgu metallpinnad pakuvad suurt kogu energia tagasivoolu. See tähendab, et polariseeruvate elementide moodustatud laserkiired on vastupidavad häiretele, mis tekivad teabe edastamisel erinevates turbulentsetes meediumites, näiteks Maa atmosfääris.
Teadlane selgitas, et realiseeritud metasurface võimaldab luua uut tüüpi optilisi püüniseid. Need töötavad nagu tolmuimeja: tagasiulatuv energiavoog optilise telje lähedal sunnib osakesi liikuma allika poole.
Lisaks on ekspertide sõnul ühendades polarisaatori ühes fookuses oleva elemendiga optilise telje lähedusse suure energia tagasivoolu. See aitab parandada optilisi pintsette, laserlõikamist ja graveerimist bioloogias, meditsiinis ja materjalide käsitlemisel ning vähendada optiliste elementide arvu seadmetes.
„Polarisatsiooni juhtimine võimaldab luua uute omadustega valgusvälju. Laserkiire struktuuri muutes saate muuta objektile tekitatava löögi olemust ning see on materjalide töötlemisel laserlõikamisel ja graveerimisel väga oluline, “ütles Dmitri Saveliev.
