|  | 28 августа 2013 | Нанотехнологии

Специальные нано-голограммы позволяют получить экзотическое состояние света в видимом и невидимом диапазонах

Наноголограмма


Ученые-физики из Гарвардской школы технических и прикладных наук (Harvard School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) продемонстрировали возможность управления интенсивностью, фазой и поляризацией лучей света с помощью устройства, напоминающего голограмму с нанесенными в определенном порядке на ее поверхность наноразмерными структурами. В качестве доказательств работоспособности использованных принципов исследователи создали необычное состояние луча света, называемое радиально поляризованным лучом. Благодаря тому, что радиально поляризованный луч, в силу своих свойств, может быть сфокусирован до крайне малых размеров, он может быть использован в литографических процессах с высокой разрешающей способностью, в качестве оптического пинцета, способного захватывать, удерживать и передвигать крошечные частицы, размером с вирус.

В данном достижении не было бы ничего экстраординарного, если бы не то, что созданное учеными устройств является первым устройством в мире, позволяющим управлять сразу тремя основными характеристиками луча света, фазой, поляризацией и интенсивностью. "Сотрудники нашей лаборатории уже давно работают над нанотехнологиями, которые позволяют "играть" со светом" - рассказывает Патрис Женеве (Patrice Genevet), научный сотрудник SEAS, - "В своих последних исследованиях мы использовали голографию совершенно новым способом, который, благодаря использованию нанотехнологий, позволяет творить со светом всевозможные "чудеса" с помощью различных наноструктур, размеры которых меньше длины волны света".

Используя специальную поверхность с наноструктурами, расположенными особым образом, гарвардские исследователи преобразовали луч совершенно обычного лазерного света в радиально поляризованный луч. При этом, технология оказалась полностью работоспособной в диапазоне видимого света и в части диапазона инфракрасного света. "Когда луч света поляризуется радиальным образом, колебания электромагнитных волн направлены наружу из центра луча как спицы велосипедного колеса" - рассказывает Патрис Женеве, - "В разрезе этот необычный луч света выглядит как очень яркое кольцо света с темным пятном посередине".

Новое оптическое устройство весьма напоминает плоскую голограмму, но на его поверхности создан некий невидимый наноструктурированный образ. Видимый свет, длина волны которого измеряется сотнями нанометров, взаимодействует с наноструктурами образом, совершенно отличным от его взаимодействия с простыми поверхностями или структурами масштаба микрометров и больше. Используя эффекты необычного взаимодействия света и наноструктур можно создать практически любой "интерфейс", выполняющий определенные преобразования луча света.

Следует заметить, что создание таких наноголограмм стало возможным только в последнее время благодаря разработке методов высокоточного нано-производства в чрезвычайно высокой разрешающей способностью и мощнейшего специализированного программного обеспечения, позволяющего рассчитать эффекты взаимодействия света с наноструктурами и создать рисунок расположения наноструктур на поверхности устройства.

"Теперь мы можем управлять сразу всеми параметрами света с помощью одного устройства. Это огромный шаг в направлении миниатюризации оптических приборов, ведь раньше мы были вынуждены использовать отдельное устройство для управления каждым параметром луча света" - рассказывает Женеве.

Следующими шагами, которые будут предпринимать ученые, станут создание более сложных поляризационных нано-голограмм и увеличение эффективности их работы. После этого можно будет задумываться всерьез о применении таких голограмм в самых различных областях, начиная от научного оборудования, вычислительной техники и заканчивая системами безопасности и ограничения доступа.




Ключевые слова:
Наноструктура, Голограмма, Свет, Луч, Управление, Поляризация, Интенсивность, Фаза, Оптическое, Устройство

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Созданы интегрированные фотонные схемы, элементы которых имеют рекордно мал ...
  • Новый лазерный нано-пинцет позволяет манипулировать наноразмерными объектам ...
  • "Игольный" луч света - решение проблемы потери уровня сигнала в оптически ...
  • Оптический транзистор, сделанный на основе одной молекулы.
  • Создан твердотельный лазер с управляемой поляризацией излучения.




  • 28 августа 2013 08:35
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Вот интересно если покрыть автомобиль этой поверхностью можно ли добиться какого нибудь экстра неординарного "выпендрежного" оптического эффекта?
    Вообще из статьи не ясно что такого WoW мы можем поиметь .. только написано "Используя эффекты необычного взаимодействия света и наноструктур можно создать практически любой "интерфейс", выполняющий определенные преобразования луча света." - ну ждемс.
        
    28 августа 2013 09:40
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Цитата: Zynaps
    если покрыть автомобиль этой поверхностью можно ли

    Я думаю, можно. Но стоить такое буде ого-го как. Да и гайцы будут цепляться к "нестандартной покраске".


    --------------------
        
    28 августа 2013 12:48
    #3 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Тогда нужно покрытие "гайце-невидимка". Будет востребовано, однозначно wink
        
    28 августа 2013 18:05
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Zynaps
    Тогда нужно покрытие "гайце-невидимка".

    Лучше наоборот, чтобы в автомобиле с таким покрытием они видели правительственный автомобиль, выстраивались вдоль обочин, отдавая честь, устраивали сопровождение, разгоняя пробки и т.д. Такой вот эффект. wink


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.