Samaras universitātes zinātnieki kopā ar kolēģiem no Krievijas Zinātņu akadēmijas ir izstrādājuši jaunu metodi optisko elementu izveidošanai, kurus var izmantot, lai uzlabotu ierīces datu pārsūtīšanai ar lāzera staru atmosfērā un biomedicīnas ierīces. Pētījuma rezultāti tiek publicēti Optics Express.
Krievu zinātnieki ir izstrādājuši jaunu pieeju metasurface konstruēšanai, uz kuras pamata ir iespējams izveidot optiskus elementus ierīcēm, kas ļauj kontrolēt elektromagnētisko viļņu polarizāciju un fāzi, kā arī izveidot gaismas laukus ar iepriekš neizpētītām īpašībām, ieskaitot unikālas lāzera starus.
“Mēs esam izstrādājuši optisko elementu, kura pamatā ir metasurface, un parādīja tā efektīvu darbību: īpaša lāzera stara ar virpuļa polarizācijas struktūru vienlaicīgu veidošanu un fokusēšanu. Šāda stara fokusā gaismas enerģija tiek daļēji izplatīta pret avotu, kas nav iespējams, fokusējot klasiskos lāzera starus,”komentēja pētījuma autors, Samāras universitātes Tehniskās kibernētikas katedras asociētais profesors Dmitrijs Saveļjevs.
Zinātnieks arī atzīmēja, ka augstākas kārtas metasurface nodrošina lielu kopējo enerģijas plūsmu. Tas ir, lāzera stari, ko veido polarizējoši elementi, ir izturīgi pret traucējumiem, kas rodas, pārraidot informāciju dažādos turbulentos medijos, piemēram, Zemes atmosfērā.
Zinātnieks paskaidroja, ka realizētie metasurface ļauj radīt jauna veida optiskos slazdus. Viņi darbojas kā putekļu sūcējs: atpakaļgaitas enerģijas plūsma netālu no optiskās ass liek daļiņām virzīties uz avotu.
Turklāt, pēc ekspertu domām, apvienojot polarizatoru ar fokusēšanas elementu vienā elementā, ir iespējams radīt lielu enerģijas plūsmu netālu no optiskās ass. Tas palīdzēs uzlabot optiskos pincetes, griešanu ar lāzeru un gravēšanu bioloģijā, medicīnā un materiālu apstrādē, kā arī samazinās optisko elementu skaitu ierīcēs.
“Polarizācijas vadība ļauj izveidot gaismas laukus ar jaunām īpašībām. Mainot lāzera stara struktūru, jūs varat mainīt ietekmes uz objektu raksturu, un tas ir ļoti svarīgi griešanai ar lāzeru un gravēšanai materiālu apstrādē,”sacīja Dmitrijs Saveljevs.