Зеркало отучили изменять направление поляризации света

Зеркало отучили изменять направление поляризации света

Группа физиков из США разработала многослойное зеркало, которое, в отличие от обычных зеркал, при отражении не меняет направление круговой поляризации света. Благодаря использованию периодического массива несимметричных отверстий в одном из слоев, поляризованный свет, закрученный в одну сторону, полностью поглощается, а закрученный в другую — отражается с сохранением поляризации, сообщают авторы работы, опубликованной в NanoLetters.

Вектор напряженности электрического поля в случае круговой поляризации может вращаться по или против часовой стрелки. Поэтому при распространении светового пучка он движется по правозакрученной или левозакрученной спирали. При отражении пучка поляризованного света под прямым углом от обычного плоского зеркала направление вращения вектора напряженности меняется на противоположное, превращая право-поляризованный свет и лево-поляризованным и наоборот.

Группа физиков под руководством Вэньшаня Цая (Wenshan Cai) из Технологического Института Джорджии предложила конфигурацию зеркала, которое при отражении поляризованного света не меняет направление его поляризации. Для такого устройства авторы работы предложили использовать искусственный метаматериал, у которого оптические свойства определяются не химическим составом, а его геометрией. Обычную отражающую поверхность из серебра покрыли слоем оксида алюминия толщиной около 150 нанометров. После этого поверх оксида алюминия химики нанесли слой золота толщиной 50 нанометров, в котором с помощью литографии сделали периодический массив из прямоугольных областей с вырезами в двух из четырех углов.

Оказалось, что зеркало первого типа полностью поглощает левозакрученный свет и не изменяет поляризацию правозакрученного, а зеркало второго типа ведет себя ровно наоборот. Обычное зеркало полностью отражает оба типа света с круговой поляризацией, и при этом меняет направление вращения вектора напряженности поля.

Эффективность таких зеркал была показана для света с круговой поляризацией с длиной волны от 770 до 910 нанометров. При этом свет с линейной поляризацией от разработанных хиральных мета-зеркал отражается полностью.

По словам ученых, использование таких зеркал позволит повысить эффективность биосенсоров и устройств, в которых информация передается с помощью электрооптических методов, чувствительных к поляризации света.

Естественным метаматериалом с похожими свойствами является поверхность крыльев некоторых жуков: она отражает левозакрученный свет, сохраняя его поляризацию, и поглощает право-закрученный. Поляризация света используется учеными для различных целей: например, она позволяет записать несколько изображений на одну поверхность, а также является источником информации о вращении звезд.

Александр Дубов

N+1

Похожие новости:
Ученые создали мета-зеркало
Ученые из Техасского университета в Остине и Технического университета Мюнхена, разработала тонкопленочный метаматериал, обладающий нелинейными оптическими свойствами. При этом, нелинейность оптических свойств метаматериала проявляется в тысячи раз сильнее нелинейности обычных материалов, также обладающих подобными свойствами. И в качестве ..
2014-07-23 2008 0 Технология
0
Ученые создали свет из вакуума
Ученым из Технического университета Чалмерса (Швеция) удалось создать свет из вакуума. Существование этого эффекта было предсказано более 40 лет назад. Полученные результаты будут опубликованы в журнале Nature. В ходе эксперимента, ученым удалось захватить фотоны, которые беспрерывно ..
2011-11-21 2578 0 Технология
0
Ученые предложили заменить кондиционеры зеркалами
Американские инженеры предложили заменить кондиционеры на зеркала, перенаправляющие излишки тепла в глубины космоса. О новой технологии сообщается в журнале Nature и в пресс-релизе Стэнфордского университета. Проведенные в Калифорнии эксперименты показали, что выкрашенная в черный цвет крыша в солнечный день становится на 60 градусов ..
2014-11-28 4013 0 Технология
-1
Закручивание лазерных лучей ускорило передачу информации
Ученым удалось использовать орбитальный угловой момент света для значительного уплотнения количества информации, передаваемой с помощью лазерного луча. Работа опубликована в журнале Nature Photonics, а ее краткое описание содержится в редакционной статье Science. В прототипе экспериментальной установки, которую создали авторы, информация ..
2012-08-11 1960 0 Технология
0
Учёные изготовили новый отражающий метаматериал
Можно ли создать шапку-невидимку? Последние годы учёные отвечают: да – если у вас есть нужные метаматериалы. Эти объекты с отрицательным показателем преломления обещают революцию в оптике. Но шапки-невидимки – лишь одна из возможностей. Российские учёные разработали панели, которые способны ..
2012-09-2 1704 0 Технология
1
Физики уместили 10 бит в одном фотоне
Физики из нидерландского Университета Твента побили рекорд записи информации в одиночных фотонах, поместив в единичный квант света свыше 10 бит данных. Новый результат, по словам авторов, позволит значительно улучшить существующие методики квантовой криптографии — в современных устройствах фотон ..
2016-09-28 18331 0 Технология
0
Новый тип микроскопа работает на нейтронах
Исследователи из МИТ (Массачусетский технологический институт) в сотрудничестве с НАСА разработали принципиально новый микроскоп, который, для получения изображений высокой четкости, будет использовать нейтроны — субатомные частицы с нулевым зарядом — вместо пучка света или электронов. Помимо прочих преимуществ, ..
2013-10-6 1511 0 Технология
0
Кварцевая память хранит цифровую информацию вечно
Недавно в области цифрового хранения информации произошел прорыв в увеличении недостающей плотности записи данных и повышения долгосрочности хранения данных. Новые технологии хранения, разработанные в университете Саутгемптона совмещают в себе как долговечность так и высокую плотность хранения данных. Из-за ..
2013-07-12 2073 0 Технология
0
Создан первый микроскоп на запутанных фотонах
Ученые из университетов Осаки и Хоккайдо разработали метод световой микроскопии, который использует запутанные фотоны для придания большей контрастности изображению. По словам физиков, точность нового метода на 30 процентов превышает стандартный квантовый предел четкости для обычных фотонов. Исследование ..
2014-02-11 1654 4 Технология
0
Терагерцовую микроскопию приспособили для изучения нанообъектов
Разрешение лазерной терагерцовой эмиссионной микроскопии удалось довести до 20 нанометров. Такого эффекта физики из США и Дании смогли добиться, дополнив терагерцовый микроскоп ближнепольным зондом, что повысило его разрешающую способность сразу на три порядка. Работа опубликована в ACS Photonics.Лазерная терагерцовая эмиссионная микроскопия используется ..
2017-10-26 6798 0 Технология
0
Ученые: данные будут передавать на одном фотоне
Исследовательская группа из Университета Альберты работает над инновационной технологией оптической передачи информации с помощью одного фотона.Сегодня передача информации, например текста, аудио или видео, может осуществляться с помощью лазерного луча, который отправляет миллиарды фотонов по волоконно-оптическому кабелю. ..
2011-11-6 2186 0 Технология
0
Жидкие пузырьки создадут новое поколение дисплеев
Как утверждают ученые из «Penn State University», крошечные, жидкие пузырьки могут стать ключом к созданию следующего поколения высокоскоростных схем и дисплеев. Чтобы объединить скорость оптической связи с портативностью электронных схем, исследователи используют наноплазмонику. Эти устройства применяют короткие ..
2013-08-16 1333 0 Технология
0
Новая технология увеличивает КПД солнечных батарей
По словам ученых, материал, который разделяет частицы света на несколько пакетов энергии в конечном счете может сделать работу солнечных батарей более эффективной. Материал, известный как пентацен (pentacene), находясь в тонком слое покрытия солнечной батареи, может ..
2013-04-21 3225 0 Технология
0
Ржавчина и солнце заменят ископаемые виды топлива
Использование солнечного света и сверхтонких пленок оксида железа или ржавчины, по словам ученых из Израильского технологического института, способно разделить молекулы воды на водород и кислород. Этот прорыв, как говорят они, может привести к менее дорогим и более эффективным способам хранения ..
2012-11-15 2323 0 Технология
0
Ученые создали уникальный гидрогель на основе графена
Для многих людей слово «робот», скорее всего, вызывает в воображении образы металлических, механических мужчин, мало чем отличающихся от цыган. Но вместо того, чтобы создавать роботов по нашему собственному представлению, относительно новая область «мягкой робототехники” черпает вдохновение ..
2013-05-30 1928 0 Технология
0