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新研究揭示了超表面的隐藏潜力

多年来,哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员设计了超表面,以根据其偏振态操纵光。这项研究为极化技术的进步做出了贡献——但事实证明,超表面技术甚至比研究人员自己意识到的更强大。

现在,研究人员发现了这些超表面中隐藏的潜力,并在一篇新论文中展示了以前所未有的控制程度操纵光偏振态的光学设备。

“这项研究表明,在全息图像之间切换的能力不仅限于两种偏振态,” SEAS 应用物理学教授、电气工程高级研究员、高级研究员费德里科·卡帕索 (Federico Capasso) 说。该论文的作者。“我们的新超表面可以编码无限数量的全息图像或基于大量偏振态在几乎无限多个方向上操纵光。”

该研究发表在Science Advances 上,展示了一种用超表面控制偏振光的新方法。这种新方法——研究人员可以在图像本身设计具有偏振可调响应的全息图像——可能会导致包括成像、显微镜、显示器甚至天文学在内的多个领域的应用。

“这一进步是普遍的,几乎可以应用于任何使用偏振光的光学系统,”SEAS 的博士后、该论文的第一作者 Noah Rubin 说。“具体来说,这表明超表面可以用于新型激光系统,其输出光可以根据光的偏振态进行设计,或者甚至可以用于已经使用类似类型光学器件来帮助探测地球的望远镜系统。 ——像系外行星。”

“全息术一直是一种流行的记录和显示信息的技术,”SEAS 的研究生、该论文的共同主要作者 Aun Zaidi 说。“我们采用了全息的基本原理,并以一种极大地扩展了这种相当古老技术的信息容量的方式对其进行了概括。”

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