Adaptieve optica (AO) is een techniek die wordt gebruikt voor real-time correctie van faseafwijkingen door gebruik te maken van feedback om het optische systeem aan te passen. Polarisatieafwijkingen vertegenwoordigen een ander significant type vervorming dat van invloed kan zijn op optische systemen. Verschillende factoren, zoals gespannen optische elementen, Fresnel-effecten en polariserende effecten in materialen of biologische weefsels, kunnen polarisatieafwijkingen veroorzaken. Deze afwijkingen beïnvloeden zowel de systeemresolutie als de nauwkeurigheid van vectorinformatie.

Vectoriële aberraties zijn het gevolg van de gecombineerde effecten van fase- en polarisatieafwijkingen. Ze kunnen de prestaties van veel moderne optische systemen aanzienlijk beïnvloeden, vooral systemen die gevoelig zijn voor vectoren of een hoge resolutie vereisen. In lithografische systemen spelen polarisatieafwijkingen bijvoorbeeld een cruciale rol bij de systematische resolutie, waardoor de kwaliteit van de vervaardigde chips wordt beïnvloed.

In eLight een team van wetenschappers, onder leiding van Dr. Chao He van de Universiteit van Oxford, heeft een AO-techniek van de volgende generatie geïntroduceerd, genaamd vectoriële adaptieve optica (V-AO). Deze techniek heeft tot doel zowel de uniformiteit van de vectorveldtoestand als de optische resolutie van een optisch systeem te verbeteren.

V-AO is een innovatieve techniek die is ontworpen om zowel polarisatie als faseafwijkingen te corrigeren. Het is een krachtig hulpmiddel dat de prestaties van verschillende optische systemen kan verbeteren, waaronder microscopen, telescopen en lasersystemen. Deze vooruitgang biedt nieuwe inzichten in de allernieuwste biomedische beeldvorming, planetaire observatie en de productie van chips met geïntegreerde schakelingen.

De auteurs van het artikel schetsen drie verschillende methoden voor het implementeren van V-AO:sensorgebaseerd, quasi-sensorloos en modaal-sensorloos. Ze presenteren ook experimentele resultaten die de effectiviteit van V-AO aantonen bij het corrigeren van veelvoorkomende vectoriële aberraties.

V-AO vertegenwoordigt een veelbelovende en innovatieve technologie die klaar staat om een ​​revolutie teweeg te brengen in de optiekgemeenschap. Het potentieel ervan ligt in het verbeteren van de prestaties van optische systemen en het mogelijk maken van nieuwe toepassingen.

Door middel van vectoriële veldfeedbackcontrolemethoden wordt verwacht dat deze AO-techniek van de volgende generatie ten goede zal komen aan verschillende onderzoeksgebieden, variërend van astronomische telescopen tot microscopie. De toepassingen ervan strekken zich uit van de detectie van sterrenstelsels tot lasergebaseerde en lithografische nanofabricage, evenals biomedische en klinische karakterisering.

Meer informatie: Chao He et al., Vectoriële adaptieve optica, eLight (2023). DOI:10.1186/s43593-023-00056-0

Journaalinformatie: eLight

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen