Voor jaren, onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hebben meta-oppervlakken ontworpen om licht te manipuleren op basis van de polarisatietoestand. Dat onderzoek heeft bijgedragen aan de vooruitgang in polarisatietechnologie, maar metasurface-technologie is krachtiger gebleken dan zelfs de onderzoekers zelf beseften.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben verborgen potentieel in deze meta-oppervlakken ontdekt en, in een nieuwe krant, demonstreerde optische apparaten die de polarisatietoestand van het licht manipuleren met een ongekende mate van controle.

"Dit onderzoek toont aan dat het vermogen om te schakelen tussen holografische beelden die niet beperkt hoeft te worden tot slechts twee polarisatietoestanden, " zei Federico Capasso, de Robert L. Wallace Professor of Applied Physics en Vinton Hayes Senior Research Fellow in Electrical Engineering bij SEAS en senior auteur van het artikel. "Ons nieuwe meta-oppervlak kan een onbeperkt aantal holografische afbeeldingen coderen of licht manipuleren in een vrijwel oneindig aantal richtingen op basis van een zeer groot aantal polarisatietoestanden."

Het onderzoek, gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , demonstreert een nieuwe manier om gepolariseerd licht te controleren met meta-oppervlakken. Deze nieuwe benadering - waarbij de onderzoekers een holografisch beeld kunnen ontwerpen met een polarisatie-afstembare respons over het beeld zelf - zou kunnen leiden tot toepassingen op diverse gebieden, waaronder beeldvorming, microscopen, toont, en zelfs astronomie.

"Deze vooruitgang is algemeen en kan worden toegepast op bijna elk soort optisch systeem dat gepolariseerd licht gebruikt, " zei Noach Rubin, een postdoctoraal onderzoeker bij SEAS en eerste auteur van het artikel. "Specifiek, dit suggereert dat meta-oppervlakken kunnen worden gebruikt in nieuwe soorten lasersystemen waarvan het uitgangslicht kan worden ontworpen op basis van de polarisatietoestand van het licht, of misschien zelfs in telescoopsystemen waar soortgelijke soorten optica al worden gebruikt om te helpen bij de detectie van aardachtige exoplaneten."

"Holografie is altijd een populaire techniek geweest om informatie vast te leggen en weer te geven, " zei Aun Zaidi, een afgestudeerde student aan SEAS en mede-hoofdauteur van het artikel. "We hebben een fundamenteel principe van holografie genomen en gegeneraliseerd op een manier die de informatiecapaciteit van deze nogal oude techniek enorm vergroot."

Volgende, de onderzoekers willen deze apparaten beter begrijpen, inclusief hoe ze kunnen worden gebruikt in real-world toepassingen.