Los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard John A. Paulson SEAS han desarrollado un componente óptico plano que es simultáneamente una metalens, un objetivo de microscopio que puede resolver detalles más pequeños que una longitud de onda de luz, y un vórtice óptico ygenerador de hologramas. Cada funcionalidad está controlada por una longitud de onda de luz diferente.
"El avance de este nuevo dispositivo óptico plano es que puede cambiar radicalmente su función en función de la longitud de onda de la luz que refleja", dijo Federico Capasso, profesor de física aplicada de Robert Wallace en SEAS y autor principal de la investigación ".Al vincular la funcionalidad a la longitud de onda, hemos abierto una gama completa de nuevas posibilidades para las metasuperficies ".
La investigación fue publicada en Nano letras .
"En esta investigación, desacoplamos funciones en diferentes longitudes de onda", dijo Zhujun Shi, primer autor del artículo y estudiante graduado de SEAS. "En comparación con los dispositivos ópticos planos anteriores, este dispositivo tiene un grado adicional de libertad que puede sintonizaren diferentes longitudes de onda. Por ejemplo, en un color, esta lente se comporta como una metalens tradicional pero en otra longitud de onda, genera un haz de vórtice ".
La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha protegido la propiedad intelectual relacionada con este proyecto y está explorando oportunidades de comercialización.
La lente se basa en la tecnología anterior desarrollada en el Laboratorio Capasso, que utilizaba luz polarizada diferente para cambiar la función de una lente. Pero dado que solo hay dos formas de luz polarizada circularmente, en sentido horario o antihorario, los investigadores solo pudieron insertardos funciones diferentes en la metasuperficie.
"Al controlar la función del dispositivo con la longitud de onda, en lugar de la polarización que está unida a dos estados, hemos aumentado dramáticamente la capacidad de información de la lente", dijo Mohammadreza Khorasaninejad, coautor del artículo y ex becario postdoctoral en elCapasso Lab. "Con esta tecnología, demostramos una metalens acromática en longitudes de onda azul, verde, amarilla y roja, dos generadores de haz y un holograma a todo color".
Si bien esta no es la primera lente que vincula la función a la longitud de onda, es la más eficiente. Los metalenses dependientes de la longitud de onda anteriores codificaron diferentes funciones en diferentes áreas de la superficie; por ejemplo, la luz roja se enfocaría en un cuadrante y la luz azulen otro.
Con esta tecnología, Shi y el resto del equipo diseñaron los elementos ópticos individuales a nanoescala para integrar la funcionalidad a nivel local, en toda la lente.
"Al codificar todo localmente, en una sola capa, mejoramos la eficiencia del 8 por ciento demostrado en las anteriores superficies dependientes de la longitud de onda a más del 30 por ciento", dijo Yao-Wei Huang, coautor del artículo y becario postdoctoral enMARES
A continuación, el equipo tiene como objetivo mejorar esa eficiencia aún más y desarrollar una lente de transmisión, en lugar de una lente reflectante.
Esta investigación fue escrita por Charles Roques-Carmes, Alexander Y. Zhu, Wei Ting Chen, Vyshakh Sanjeev, ZhaoWei Ding, Michele Tamagnone, Kundan Chaudhary, Robert C. Devlin y Cheng-Wei Qiu. Fue apoyada enparte de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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