Cientistas da Samara University, junto com colegas da Academia Russa de Ciências, desenvolveram um novo método para criar elementos ópticos que podem ser usados para melhorar dispositivos de transmissão de dados por feixe de laser na atmosfera e dispositivos biomédicos. Os resultados da pesquisa são publicados no Optics Express.
Cientistas russos desenvolveram uma nova abordagem para a construção de metassuperfícies, com base na qual é possível criar elementos ópticos para dispositivos que permitem controlar a polarização e a fase das ondas eletromagnéticas, bem como criar campos de luz com propriedades até então inexploradas, incluindo feixes de laser únicos.
“Desenvolvemos um elemento óptico baseado em metassuperfície e demonstramos seu funcionamento eficiente: a formação e focalização simultâneas de um feixe de laser especial com estrutura de polarização de vórtice. No foco desse feixe, a energia da luz se espalha parcialmente em direção à fonte, o que é impossível quando se focalizam os feixes de laser clássicos”, comentou o autor do estudo, professor associado do Departamento de Cibernética Técnica da Universidade Samara, Dmitry Savelyev.
O cientista também observou que as metassuperfícies de ordem superior fornecem um grande refluxo total de energia. Ou seja, os feixes de laser formados por elementos polarizadores são resistentes às interferências decorrentes da transmissão de informações em diversos meios turbulentos, por exemplo, na atmosfera terrestre.
O cientista explicou que as metassuperfícies realizadas permitem a criação de novos tipos de armadilhas ópticas. Eles funcionam como um aspirador de pó: o fluxo inverso de energia próximo ao eixo óptico força as partículas a se moverem em direção à fonte.
Além disso, de acordo com especialistas, ao combinar um polarizador com um elemento de foco em um elemento, é possível criar um grande refluxo de energia próximo ao eixo óptico. Isso ajudará a melhorar as pinças ópticas, o corte e a gravação a laser em biologia, medicina e manuseio de materiais, além de reduzir o número de elementos ópticos nos dispositivos.
“O controle de polarização permite a criação de campos de luz com novas propriedades. Ao alterar a estrutura do feixe de laser, você pode alterar a natureza do impacto no objeto, e isso é muito importante para o corte e gravação a laser no processamento de materiais”, disse Dmitry Saveliev.
