Estas nanoestructuras de nuevo diseño en la superficie de un metalente pueden enfocar la luz independientemente de su polarización, duplicando la eficiencia de la lente. Crédito:Capasso Lab / Harvard SEAS
Vivimos en un mundo polarizado. No, no estamos hablando de política, estamos hablando de luz. Gran parte de la luz que vemos y usamos está parcialmente polarizada, lo que significa que su campo eléctrico vibra en direcciones específicas. Lentes diseñadas para funcionar en una variedad de aplicaciones, desde cámaras de teléfonos hasta microscopios y sensores, necesita poder enfocar la luz independientemente de su polarización.
Los investigadores creían que las nanoestructuras simétricas, como los pilares circulares, eran bloques de construcción esenciales para desarrollar dispositivos fotónicos que no son sensibles a la polarización. Ahora, Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson han desarrollado un metalente insensible a la polarización compuesto por nanofinas no simétricas que pueden enfocar la luz acromáticamente en todo el espectro visible sin aberraciones. Esta lente plana podría usarse para todo, desde auriculares de realidad virtual o aumentada hasta microscopía, litografía, sensores, y muestra.
"Al hacer que esta lente sea insensible a la polarización, hemos duplicado la eficiencia de las metalentes de iteraciones anteriores, "dijo Wei Ting Chen, investigador asociado de SEAS y primer autor del artículo. "Este es el primer artículo que demuestra un enfoque tanto acromático como insensible a la polarización en el espectro visible".
La investigación fue dirigida por Federico Capasso, el profesor Robert L.Wallace de física aplicada y el investigador principal Vinton Hayes en ingeniería eléctrica en SEAS, y publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
En investigaciones anteriores, Capasso, Chen y su equipo demostraron que las matrices de nanofinas de dióxido de titanio podrían enfocar igualmente longitudes de onda de luz y eliminar la aberración cromática. pero esas lentes solo podían enfocar una luz polarizada circularmente.
Estas nanoestructuras de nuevo diseño en la superficie de un metalente pueden enfocar la luz independientemente de su polarización, duplicando la eficiencia de la lente. Crédito:Capasso Lab / Harvard SEAS
"Esto significaba que básicamente estábamos descartando la mitad de la luz incidente que no posee la polarización correcta, "dijo Alexander Zhu, coautor del estudio y estudiante de posgrado en SEAS.
En este último diseño, los investigadores cambiaron el diseño de las nanofinas, colocando cada pilar de modo que sea paralelo o perpendicular a su vecino.
"Este nuevo diseño nos da mucha libertad para ajustar los parámetros geométricos de las metalentes, lo que nos permite lograr un mejor enfoque acromático en todo el rango visible, "dijo Chen.
"A continuación, nuestro objetivo es maximizar la eficiencia y hacer metalentes acromáticos de tamaño mucho mayor para llevarlos a la vida cotidiana para una amplia gama de aplicaciones, "dijo Capasso
La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha protegido la propiedad intelectual relacionada con este proyecto y está explorando oportunidades de comercialización.
