Znanstveniki na univerzi Samara so skupaj s kolegi z Ruske akademije znanosti razvili novo metodo za ustvarjanje optičnih elementov, ki jih je mogoče uporabiti za izboljšanje naprav za prenos podatkov z laserskim žarkom v atmosferi in biomedicinskih naprav. Rezultati raziskav so objavljeni v Optics Express.
Ruski znanstveniki so razvili nov pristop k gradnji metasodišč, na podlagi katerega je mogoče ustvariti optične elemente za naprave, ki omogočajo nadzor nad polarizacijo in fazo elektromagnetnih valov, pa tudi ustvarjanje svetlobnih polj s prej neraziskanimi lastnostmi, vključno z edinstvenimi laserskimi žarki.
»Razvili smo optični element, ki temelji na metas površini in dokazal je njegovo učinkovito delovanje: hkratno oblikovanje in fokusiranje posebnega laserskega žarka z vrtinčno polarizacijsko strukturo. V žarišču takšnega žarka se svetlobna energija delno širi proti izvoru, kar je nemogoče pri fokusiranju klasičnih laserskih žarkov, je komentiral avtor študije, izredni profesor na oddelku za tehnično kibernetiko na univerzi v Samara Dmitrij Savelyev.
Znanstvenik je tudi ugotovil, da metas površin višjega reda zagotavlja velik velik povratni tok energije. Se pravi, da so laserski žarki, ki jih tvorijo polarizacijski elementi, odporni na motnje, ki izhajajo iz prenosa informacij v različnih turbulentnih medijih, na primer v Zemljini atmosferi.
Znanstvenik je pojasnil, da realizirane metasuritve omogočajo ustvarjanje novih vrst optičnih pasti. Delujejo kot sesalnik: povratni tok energije v bližini optične osi prisili delce, da se premikajo proti izvoru.
Poleg tega je po mnenju strokovnjakov s kombiniranjem polarizerja s fokusnim elementom v enem elementu mogoče ustvariti velik povratni tok energije v bližini optične osi. To bo pomagalo izboljšati optične pincete, lasersko rezanje in graviranje v biologiji, medicini in ravnanju z materiali ter zmanjšalo število optičnih elementov v napravah.
„Polarizacijski nadzor omogoča ustvarjanje svetlobnih polj z novimi lastnostmi. S spremembo strukture laserskega žarka lahko spremenite naravo udarca na predmet, kar je zelo pomembno za lasersko rezanje in graviranje pri obdelavi materialov, je dejal Dmitrij Saveliev.