Uma única meta-superfície codifica dois hologramas separados. Quando iluminado com uma direção de luz polarizada, a metassuperfície projeta a imagem de um cão de desenho animado. Quando iluminado com a direção perpendicular da luz, a metassuperfície projeta a imagem de um gato de desenho animado. Crédito:The Capasso Lab / Harvard SEAS
Não muito longe de onde Edwin Land, o inventor da câmera Polaroid, fez suas descobertas pioneiras sobre a luz polarizada, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson continuam a desbloquear o poder da polarização.
Recentemente, uma equipe de pesquisadores liderada por Federico Capasso, o Professor Robert L. Wallace de Física Aplicada e Vinton Hayes Pesquisador Sênior em Engenharia Elétrica, várias imagens holográficas codificadas em uma metassuperfície que pode ser desbloqueada separadamente com luz polarizada de forma diferente.
Esse avanço pode melhorar os hologramas para proteção e entretenimento antifraude, além de oferecer mais controle sobre a manipulação e medição da polarização. A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física .
"A novidade desse tipo de metassuperfície é que, pela primeira vez, conseguimos incorporar imagens muito diferentes que não se parecem em nada - como um gato e um cachorro - e acessá-las e projetá-las independentemente usando estados arbitrários de polarização, "disse Capasso, o autor sênior do artigo.
Polarização é o caminho ao longo do qual a luz vibra. Pesquisas anteriores do laboratório Capasso usaram nanoestruturas sensíveis à polarização para produzir duas imagens diferentes codificadas na metassuperfície. Contudo, essas imagens eram dependentes umas das outras, significando que ambos foram criados, mas apenas um apareceu no campo de visão.
Este holograma é uma das duas imagens holográficas diferentes codificadas em uma metassuperfície que pode ser desbloqueada separadamente com luz polarizada de forma diferente. Crédito:The Capasso Lab / Harvard SEAS
A metassuperfície feita de dióxido de titânio, um material amplamente disponível, consiste em uma série de pilares sensíveis à polarização - também chamados de nanofins - que redirecionam a luz incidente. Ao contrário dos arrays anteriores, que eram de tamanho uniforme, essas nanofins variam em orientação, altura e largura, dependendo das imagens codificadas.
"Cada nanofin tem diferentes, propriedades de polarização precisamente controláveis, "disse Noah Rubin, co-primeiro autor do artigo e aluno de pós-graduação no Laboratório Capasso. "Você usa esta biblioteca de elementos para projetar a imagem codificada."
Este holograma é uma das duas imagens holográficas diferentes codificadas em uma metassuperfície que pode ser desbloqueada separadamente com luz polarizada de forma diferente. Crédito:The Capasso Lab / Harvard SEAS
Diferentes polarizações leem diferentes elementos.
"Esta metassuperfície pode ser codificada com quaisquer duas imagens, e desbloqueado por quaisquer duas polarizações, contanto que sejam perpendiculares entre si, "disse Rubin." Você também pode incorporar diferentes funcionalidades. Pode ser uma lente para uma polarização e se você for para uma polarização diferente, pode ser um holograma. Então, este trabalho é uma declaração geral sobre o que pode ser feito com metassuperfícies e permite novas ópticas para polarização. "
"Este é outro exemplo poderoso de metassuperfície, "disse Capasso." Ele permite que você comprima uma série de funcionalidades, que normalmente se espalharia por vários componentes, e colocá-los todos em um único elemento óptico. "
