En un caleidoscopio Los espejos se colocan en ángulos para crear una ilusión visual de múltiples, imágenes simétricas de un objeto original. El número de ejes simétricos en el caleidoscopio depende del número de espejos y ángulos en el interior.

Inspirándose en esta simetría de múltiples ejes, Los investigadores han descubierto un nuevo método para crear ejes simétricos en espejo en las polarizaciones de la luz. lo que permite manipulaciones complejas que son útiles en herramientas y tecnologías ópticas.

Por ejemplo, mecanizado óptico, fotodetectores, las jaulas ópticas y la microscopía son herramientas que se basan en campos ópticos vectoriales de diversos grados de complejidad. Muchos de ellos usan simetría de espejo en sus estados de polarización y manipulación focal.

En el papel, publicado en APL Photonics , los investigadores comienzan con un campo óptico de vector cilíndrico e introducen una estructura de caleidoscopio a los estados de polarización asignando un parámetro para ejes simétricos en espejo. Ese nuevo parámetro que ofrece un grado adicional de libertad, se programa en la función de transmisión en una rejilla holográfica en un modulador de luz espacial para generar nuevos campos ópticos vectoriales.

"La simetría de espejo ya existe en campos ópticos vectoriales, ", dijo el autor Yue Pan." Sin embargo, ninguna investigación ha estudiado sistemáticamente las propiedades de simetría arbitraria de los campos ópticos vectoriales originales y el momento angular de espín y el flujo de energía en el plano focal. Primero proponemos los campos ópticos vectoriales estructurados en caleidoscopio con simetría arbitraria, y ganar momento angular de giro y flujo de energía con buenas propiedades y aplicaciones ".

Al implementar varios ejes de simetría de espejo en el diseño, fueron capaces de crear campos estrechamente enfocados en varias formas útiles, Incluyendo una línea nítida en la parte superior plana de sublongitud de onda que se puede utilizar en almacenamiento óptico y litografía, y varias cruces, formas de engranajes y hexágonos con tentáculos y llaves que son útiles para la captura óptica. También pudieron introducir la polarización elíptica en el diseño de los nuevos campos vectoriales, Pan dijo que podría ayudar a controlar aún más el diseño y la generación de campos ópticos vectoriales con estructura de caleidoscopio.

Autor Hui-Tian Wang, líder del grupo, dijeron que planean estudiar una teoría que pueda predecir y manipular con precisión las propiedades de simetría de campos ópticos estrechamente enfocados, proponer nuevos tipos de campos ópticos vectoriales con un momento angular orbital novedoso, y estudiar más a fondo la conversión y el acoplamiento del momento angular espín-orbital.