Optinis unikalumas gali būti naudojamas įvairiems tikslams

Nuo

Suprojektuota širdies formos fazės unikalumo laikraščio sankirta. Tamsus apskritimas centralizuotame vaizde yra unikalumo laikraščio sankirta. Fazė nėra nustatyta unikalumo lape. Paskola: Daniel Lim / Harvard Seas

Galvodami apie unikalumą, mes linkę galvoti apie didžiules juodąsias skyles tolimose galaktikose arba tolimą ateitį su pabėgusiu AI, tačiau unikalumas yra aplink mus. Unikalumas yra tiesiog vieta, kur kai kurie parametrai nėra apibrėžti. Pavyzdžiui, Šiaurės ir Pietų ašigaliai yra žinomi kaip koordinačių singuliarumai, nes jie neturi apibrėžto ilgio.

Optinis unikalumas dažniausiai įvyksta, kai šviesos fazė nėra apibrėžta tam tikru bangos ilgiu ar spalva. Šios vietos atrodo visiškai tamsios. Šiandien kai kurie optiniai ypatumai, įskaitant optinius sūkurius, yra tiriami, kaip juos naudoti optiniame ryšyje ir manipuliuojant dalelėmis, tačiau mokslininkai tik pradeda suprasti šių sistemų galimybes. Lieka klausimas. Ar mes galime naudoti tamsą slopindami šviesą kurdami galingas, naujas technologijas?

Dabar Harvardas A. ant A. Paulsono inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos (SEAS) mokslininkai sukūrė naują būdą kontroliuoti ir formuoti optinį unikalumą. Technika gali būti naudojama plėtojant daugelio formų unikalumą, toli už paprastų tiesių linijų. Norėdami parodyti savo techniką, mokslininkai sukūrė širdies formos unikalumo lapą.

Įkelti ypatybes

Unikalumo inžinerijos tvarka taip pat buvo naudojama kuriant egzotiškesnį unikalumą, pavyzdžiui, poliarizacijos lapo unikalumą. Čia eksperimentinio struktūrinio apšvietimo lauko krūvio savybės (pvz., Diafragmos azimutas, elipsės kampas, intensyvumas) lyginamos su skaitinėmis prognozėmis. Paskola: Daniel Lim / Harvard Seas

„Įprasti holografijos metodai yra tinkami šviesai išlieti, tačiau jie stengiasi užmesti tamsą“, – sakė taikomosios fizikos profesorius Federico Capaso. Wallace yra pagrindinis Winton Hayes, vyresnysis mokslo darbuotojas, autorius. „Mes parodėme unikalumo inžineriją pagal pareikalavimą, suteikiančią daug galimybių įvairiausiuose laukuose, pradedant aukšto slėgio mikroskopo technologija ir baigiant naujomis atominių dalelių gaudyklėmis.

Tyrimas paskelbtas Gamtos komunikacijos,

Kapasonas և ir jo komanda, norėdami sukurti ypatybes, naudojo sklandų sąsają su tiksliai suformuotais nanopoliais.

„Metasurface labai tiksliai lenkia šviesos bangos priekį į paviršių, kad sukurtų perduodamos šviesos trukdžių modelį, sukurdamas ilgus tamsos ratus“, – sakė Danielis Limas, pirmasis SEAS doktorantūros autorius. “Šis metodas leidžia tiksliai apdoroti tamsias sritis, kurių kontrastas yra žymiai didesnis”.

Metasurfaces Nanopillars Nanofillars

Eksperimentiškai sukūrus šio unikalumo struktūras, buvo naudojami meta paviršiai, kurie yra nanostruktūruoti paviršiai, turintys į kiaušinius panašių kiaušinių (kairėje) ir nanofino (dešinėje) kiaušinius. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje rodomi titano dioksido nanostruktūrų nuskaitymo elektroninio mikroskopo vaizdai, naudojami tiksliai suformuoti šviesos bangos priekį, kad gautų unikalumo lakštus. Paskola: Daniel Lim / Harvard Seas

Inžinerijos unikalumas galėtų būti naudojamas atomų sulaikymui tamsiose vietose. Šios unikalios savybės taip pat gali pagerinti vaizdavimą esant didelei skiriamajai gebai. Nors šviesa gali sutelkti dėmesį tik į maždaug bangos ilgio (difrakcijos ribos) regionus, tamsa neturi difrakcijos ribos, o tai reiškia, kad ją galima lokalizuoti bet kokio dydžio. Tai leidžia tamsai sąveikauti su dalelėmis skalėje, kuri yra daug mažesnė už šviesos bangos ilgį. Tai gali būti naudojama norint pateikti informaciją ne tik apie dalelių dydį, bet ir apie jų orientaciją.

Inžinerinis unikalumas gali išplėsti ne tik šviesos bangas, bet ir kitų tipų bangas.

„Jūs taip pat galite sukurti radijo bangų inžinerines negyvąsias arba akustinių bangų tylias juostas“, – sakė Lim. “Šis tyrimas nurodo galimybę suprojektuoti sudėtingas optikos topologijas už optikos ribų, pradedant elektronų pluoštais ir baigiant akustika.”

Nuoroda. Netrukus bus Wei Daniel Lim, Joon-Suh parkas, Maryna L. Meretska, Ahmed A. Dorrah rah Federico Capasso, inžinerijos etapas ase Unikalūs pakrovimo lapai, 2021 m. Liepos 7 d. Gamtos komunikacijos,
DOI: 10.1038 / s41467-021-24493-y:

Harvardo technologijų plėtros biuras apsaugojo su šiuo projektu susijusią intelektinę nuosavybę ir tiria komercializavimo galimybes.

Tyrimo bendraautoris yra Jo Un-Su parkas, Marina L. Meretzkanas և Ahmedas H. Dora. Ją iš dalies palaikė Karinių oro pajėgų mokslinių tyrimų biuras, apdovanojimo numeriu FA9550- 19-1-0135 գրասենյ Karinių jūrų pajėgų tyrimų biuras (ONR), apdovanojimu N00014-20-1-2450.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.