Los científicos de la Universidad de Samara, junto con colegas de la Academia de Ciencias de Rusia, han desarrollado un nuevo método para crear elementos ópticos que se pueden utilizar para mejorar los dispositivos para transmitir datos mediante un rayo láser en la atmósfera y dispositivos biomédicos. Los resultados de la investigación se publican en Optics Express.
Los científicos rusos han desarrollado un nuevo enfoque para la construcción de metasuperficies, a partir del cual es posible crear elementos ópticos para dispositivos que permitan controlar la polarización y fase de las ondas electromagnéticas, así como crear campos de luz con propiedades previamente inexploradas, incluidos rayos láser únicos.
“Hemos desarrollado un elemento óptico basado en una metasuperficie y demostrado su funcionamiento eficiente: la formación y enfoque simultáneos de un rayo láser especial con estructura de polarización de vórtice. En el foco de dicho rayo, la energía de la luz se propaga parcialmente hacia la fuente, lo que es imposible cuando se enfocan los rayos láser clásicos”, comentó el autor del estudio, profesor asociado del Departamento de Cibernética Técnica de la Universidad de Samara, Dmitry Savelyev.
El científico también señaló que las metasuperficies de orden superior proporcionan un gran reflujo total de energía. Es decir, los rayos láser formados por elementos polarizadores son resistentes a las interferencias derivadas de la transmisión de información en diversos medios turbulentos, por ejemplo, en la atmósfera terrestre.
El científico explicó que las metasuperficies realizadas permiten crear nuevos tipos de trampas ópticas. Funcionan como una aspiradora: el flujo inverso de energía cerca del eje óptico obliga a las partículas a moverse hacia la fuente.
Además, según los expertos, al combinar un polarizador con un elemento de enfoque en un elemento, es posible crear un gran reflujo de energía cerca del eje óptico. Esto ayudará a mejorar las pinzas ópticas, el corte y el grabado láser en biología, medicina y manipulación de materiales, y reducirá la cantidad de elementos ópticos en los dispositivos.
“El control de polarización permite la creación de campos de luz con nuevas propiedades. Al cambiar la estructura del rayo láser, puede cambiar la naturaleza del impacto en el objeto, y esto es muy importante para el corte y grabado con láser en el procesamiento de materiales”, dijo Dmitry Saveliev.
