El mecanizado con láser de femtosegundos se ha convertido en una tecnología atractiva que permite aplicaciones que van desde la cirugía ocular hasta la escritura directa sobre la mayor parte de materiales transparentes. Científicos de la Universidad de Southampton, REINO UNIDO, demostró un nuevo régimen de escritura láser ultrarrápida en vidrio de sílice, que produce nanoestructuras anisotrópicas y birrefrigeración relacionada con pérdida de transmisión insignificante. La tecnología permite la conformación práctica del frente de onda con óptica plana y la conformación del haz de polarización de láseres de alta potencia desde ultravioleta hasta infrarrojo. así como almacenamiento de datos ópticos de alta capacidad.

La óptica convencional (por ejemplo, lentes o espejos) manipula la fase a través de la diferencia de trayectoria óptica controlando el grosor o el índice de refracción del material. Recientemente, Los investigadores informaron que se pueden lograr frentes de onda de luz arbitrarios con óptica plana mediante anisotropía que varía espacialmente, utilizando la fase geométrica o Pancharatnam-Berry. Sin embargo, a pesar de varios métodos empleados para el patrón de anisotropía, produciendo birrefringencia espacialmente variable con baja pérdida, El alto umbral de daño y la durabilidad siguen siendo un desafío.

Además, Las tecnologías de patrones de birrefringencia también se han utilizado para generar rayos de luz con polarización espacialmente variable conocida como rayos vectoriales. en particular con polarización radial o azimutal. Los haces vectoriales radialmente polarizados son especialmente interesantes debido al componente de campo eléctrico longitudinal que no desaparece cuando se enfocan estrechamente. permitiendo imágenes de superresolución. La polarización radial también es la opción óptima para el procesamiento de materiales. Por otra parte, Los rayos vectoriales azimutales pueden inducir campos magnéticos longitudinales con aplicaciones potenciales en espectroscopía y microscopía. Sin embargo, generar tales haces con alta eficiencia no es un asunto trivial.

En un artículo publicado en Ciencias de la luz y aplicaciones , científicos del Centro de Investigación de Optoelectrónica, Universidad de Southampton, REINO UNIDO, demostró un nuevo tipo de modificación birrefringente con pérdida ultrabaja mediante escritura directa láser ultrarrápida en vidrio de sílice. La modificación birrefringente descubierta que es completamente diferente a la convencional que se origina en nanorejillas o nanoplaquetas, contiene nanoporos distribuidos aleatoriamente con formas anisotrópicas alargadas, alineado perpendicular a la polarización de la escritura, que son responsables de la alta transparencia y birrefringencia controlable.

Esta modificación birrefringente permitió la fabricación de elementos ópticos birrefringentes espacialmente variantes de pérdida ultrabaja que incluyen prisma plano de fase geométrica y lente, convertidores de haz vectorial y retardadores de orden cero, que se puede utilizar para láseres de alta potencia. La alta transmitancia de UV al infrarrojo cercano y la alta durabilidad de los elementos ópticos birrefringentes demostrados en vidrio de sílice superan las limitaciones de la fase geométrica y la forma de polarización utilizando materiales convencionales y métodos de fabricación que incluyen cristales líquidos fotoalineados y meta-superficies.

Los investigadores informan:"Observamos una modificación ultrarrápida inducida por láser en vidrio de sílice con la evidencia de la formación de nanoporos anisotrópicos que representan un nuevo tipo de material nanoporoso. La tecnología de polarización de baja pérdida y patrón de fase geométrica amplía las aplicaciones de los elementos ópticos de fase geométrica y el haz de vectores convertidores para láseres de alta potencia y fuentes de luz visible y ultravioleta. La modificación birrefringente de espacio selectivo con alta transparencia también permite el almacenamiento de datos multiplexados de alta capacidad en vidrio de sílice ".