Figura Ⅰ, un dispositivo de exposición dinámica que genera haces vectoriales usando interferencia ortogonal para grabación y reconstrucción; Ⅱ, (a)-(e) son las simulaciones de la distribución del campo de luz del haz vectorial de primer orden después de agregar polarizadores, (f)-(j) son el haz vectorial de primer orden recibido por el CCD en el experimento; Ⅲ, (a)-(e) son las simulaciones de la distribución del campo de luz del haz vectorial de segundo orden después de agregar polarizadores, (f)-(j) son el haz vectorial de segundo orden recibido por el CCD en el experimento. Crédito:Compuscript Ltd
En la holografía convencional, el holograma se forma registrando las franjas de interferencia de dos haces coherentes utilizando un material fotosensible. La información de amplitud y fase de la señal de onda original se puede reconstruir correctamente al leer el holograma. Al introducir las características de polarización de la luz en la holografía convencional, se pueden proporcionar más grados de libertad para controlar la información óptica. Sin embargo, en la reconstrucción de la holografía de polarización, aunque la amplitud y la fase de la onda de la señal se pueden reconstruir correctamente, la información de polarización muestra muchos cambios. Este cambio no solo está relacionado con los estados de polarización y los ángulos de interferencia de varios tipos de haces en las etapas de grabación y reconstrucción, sino también con propiedades como la respuesta de polarización y la eficiencia de difracción de los materiales fotorreceptores.
La holografía polarizada aún se encuentra en una etapa emergente. La eficiencia de difracción y el estado de polarización de la onda reconstruida se investigan principalmente durante la grabación y reconstrucción holográfica. En los últimos años, la holografía de polarización ha recibido una atención generalizada con la introducción de la teoría del tensor. Al introducir el modelo teórico del tensor dieléctrico, esta teoría hace que la holografía de polarización sea aplicable a cualquier ángulo de interferencia y estado de polarización, lo que proporciona un soporte teórico más simple y ampliamente aplicable para calcular el estado de polarización de la onda reconstruida. Con la continua profundización de la investigación teórica sobre la holografía de polarización, ha comenzado a incursionar en diversos campos de aplicación. Tiene amplias perspectivas de desarrollo en almacenamiento de datos holográficos, interacción de materiales ligeros, procesamiento y fabricación de estructuras micro-nano, dispositivos ópticos especiales, etc.
El equipo de investigación del Prof. Xiaodi Tan de la Universidad Normal de Fujian es uno de los primeros equipos en llevar a cabo la investigación de la holografía de polarización en el mundo. Han hecho una serie de progresos en el campo de la holografía de polarización. Basándose en las características vectoriales de las ondas polarizadas, propusieron los conceptos de efecto de reconstrucción fiel (FRE), efecto de reconstrucción ortogonal (ORE) y efecto de reconstrucción nula (NRE), y analizaron las condiciones de formación y el mecanismo interno.
El artículo de revisión publicado en Opto-Electronic Science , titulado "Holografía de polarización lineal", revisa y resume el desarrollo de un componente básico de la holografía de polarización (holografía de polarización lineal) basado en los logros de los equipos de investigación de todo el mundo en los últimos años. En la holografía de polarización lineal se estudia principalmente la ley del cambio de estado de polarización y la eficiencia de difracción de la onda reconstruida, incluyendo FRE, ORE y NRE. El artículo distingue si las características de polarización de la onda reconstruida se ven afectadas por la energía de exposición y luego las divide en dos categorías para su discusión. En las características de reconstrucción que, independientemente de la energía de exposición, las características de polarización de la onda reconstruida cambian linealmente con la energía de exposición, lo que se realiza restringiendo el estado de polarización en el proceso de grabación y reconstrucción holográfica.
En combinación con estas características de reconstrucción, se pueden realizar aplicaciones tales como la multiplexación de polarización multicanal o la generación de haces vectoriales. Los resultados experimentales verifican que la holografía de polarización puede mejorar la capacidad de almacenamiento de información, o generar haces vectoriales con polarización y vórtices de fase. Generalmente, las características de polarización de la onda reconstruida se ven afectadas por la energía de exposición y presentan un cambio no lineal. Estas características pueden proporcionar referencias para analizar las características de eficiencia de difracción y polarización de las redes holográficas con estructuras micro-nano. Además, se espera hacer metamaterial con distribución de índice de refracción anisotrópica a través de exposición múltiple, para realizar la modulación de la amplitud, fase, polarización y dirección de propagación de la luz, lo que puede permitir aplicaciones potenciales como metasuperficies ópticas, cristal fotónico, todo- Puerta lógica óptica, sensor de polarización, etc. En consecuencia, es propicio para la producción de dispositivos funcionales ópticos lineales y no lineales con estructuras planas de bajo costo, y los elementos ópticos planos con una función de diseño del cliente son posibles debido a sus propiedades. Este documento tiene como objetivo proporcionar nuevos conocimientos e ideas, de modo que la holografía de polarización pueda ser útil en más áreas, así como ser ampliamente utilizada. Las metasuperficies controlan la luz polarizada a voluntad