Написано AZoNano [31459007] 31 июля 2019 года [19459][19459][19459

Ультратонкие наноструктурированные пленки с возможностью управления распространением света предлагают средства для включения оптических компонентов в портативную и носимую электронику.

Ученые из KAUST разработали простой метод управления поведением и характеристиками ультратонких наноструктурированных пленок путем скручивания стопки таких пленок.

Поверхность, имеющая рисунок структурного расположения нанометрового размера, может преобразовывать свойства света, который проходит через нее. Каждый элемент в устройстве действует как очень маленькая антенна, которая может контролировать локальную фазу света.

Это означает, что относительное положение световой волны находится в ее колебательном цикле. Такие ультратонкие слои известны как металинзы, поскольку они могут фокусировать свет, аналогично традиционным, хотя и намного более толстым, стеклянным линзам, при этом будучи более эффективными.

Эта технология может произвольно формировать свет пиксель за пикселем, что невозможно для обычных объективов из-за ограничений изготовления. Технология metalens имеет потенциал для замены огромных линз, используемых в профессиональных зеркальных камерах, линзой тонкой, как открытка .

Ronghui Lin, аспирант, KAUST

Трудно разработать многофункциональные металинзы из-за их ограниченной эффективности. Тем не менее, это может быть достигнуто с помощью возможного способа сложения мета-линз. Следовательно, Лин и его начальник Сяохан Ли обнаружили, что новое явление может быть достигнуто путем объединения мета-линз.

Исследователи обнаружили, что поверхность металенса была покрыта массивом цилиндров или ребер с эллиптическим поперечным сечением. Когда относительная ориентация этих ребер изменяется, линза вносит геометрическую фазу в поступающий циркулярно поляризованный свет.

Рассмотрим вращение стрелок часов, которые возвращаются в одно и то же место каждый день. Угол поворота этих нанофинов работает аналогичным образом. Когда свет проходит через эти структуры, его фаза или «время» изменяется .

Ronghui Lin, аспирант, KAUST

Степень изменения зависит от вращения нанофинов. Это надежный инструмент для контроля света с круговой поляризацией.

Лин и Ли использовали математический метод, известный как конечно-разностное моделирование во временной области, для моделирования распространения света в системе мета-линз, состоящей из двух сложенных фазовых элементов. Их результаты показали, что они могут наблюдать явление, подобное эффекту Муара, когда относительное расположение двух слоев было искажено. Они использовали это явление для создания бифокальных метален с регулируемым соотношением интенсивности и фокусного расстояния.

« Мы полагаем, что эта архитектура многослойных металинов может также применяться к другим системам и обеспечивать более сложные функции », – заявил Лин.

Источник: https://www.kaust.edu.sa/en