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    Superoscilação óptica sem ondas laterais
    p Um par de aberturas de borda afiada como a lua permite a geração de um ponto de luz de foco difrativo dimensionado dentro do limite de difração óptica, enquanto elimina ondas laterais ao longo do corte simétrico. Crédito:Yanwen Hu.

    p A superoscilação óptica se refere a um pacote de ondas que pode oscilar localmente em uma frequência que excede seu componente de Fourier mais alto. Este fenômeno intrigante permite a produção de ondas extremamente localizadas que podem quebrar a barreira de difração óptica. De fato, a superoscilação tem se mostrado uma técnica eficaz para superar a barreira de difração em imagens de superresolução óptica. O problema é que lobos laterais fortes acompanham os lobos principais das ondas superoscilatórias, o que limita o campo de visão e dificulta a aplicação. p Também há compensações entre os lobos principais e os lobos laterais dos pacotes de ondas superoscilatórias:reduzir o tamanho da característica superoscilatória do lobo principal tem o custo de aumentar os lobos laterais. Isso acontece principalmente porque a superoscilação é um fenômeno local, no entanto, a largura total do pacote de ondas é maior do que o limite de difração óptica.

    p A engenharia precisa da interferência de campos de luz difratados emitidos de nanoestruturas complexas pode produzir máscaras estruturais que permitem superoscilação óptica significativa. Mas as máscaras estruturais requerem otimização e fabricação complexa, e o campo de luz resultante ainda é limitado por lóbulos laterais de alta intensidade. A produção de ondas superoscillatory com tamanho de recurso apreciável, mantendo um campo de visão maior permaneceu um desafio até agora.

    p Conforme relatado em Fotônica Avançada , pesquisadores da Jinan University, Guangzhou, China, desenvolveu recentemente uma maneira de eliminar, até certo ponto, as compensações envolvidas em pacotes de ondas superoscilatórias. Eles demonstram, tanto experimentalmente quanto teoricamente, geração de pontos de luz superoscillatory sem lóbulos laterais.

    p Geração de ondas superoscilatórias ópticas sem lóbulos laterais ao longo de uma dimensão. (a) Micrografia eletrônica da amostra usada para o experimento. (b) Medição experimental para propagação no espaço livre das ondas superoscilatórias. (c) Distribuição da intensidade experimental da onda de focalização superoscilante no plano transversal em z =6,2 μm. (d) Perfis de intensidade ao longo do eixo y (x =0) de (c). A largura total na metade do máximo foi indicada experimentalmente no painel. A curva azul representa o experimento, enquanto a curva vermelha denota a simulação. Crédito:Hu et al., doi 10.1117 / 1.AP.3.4.045002.

    p Um microdisco central com difração cilíndrica dá origem a um ponto de luz superoscilatório de um tamanho dentro do limite de difração óptica. Um par de aberturas afiadas garante interferência construtiva com as ondas de alta frequência espacial. Essa interferência elimina efetivamente os lóbulos laterais ao longo de um corte simétrico que pode ser ajustado no plano transversal girando as aberturas semelhantes à lua.

    p De acordo com Yanwen Hu, um aluno de doutorado que trabalha sob a supervisão de Zhenqiang Chen no Departamento de Engenharia Optoeletrônica da Universidade de Jinan, "Devido ao seu design fácil, com base na física clara, a abertura de borda afiada é uma candidata promissora para a realização de ondas superoscilatórias. "

    p Hu explica ainda que a difração cilíndrica do microdisco central produz ondas superoscilatórias com formas semelhantes às de Bessel. Essas formas permitem que as delicadas estruturas das ondas superoscilatórias que se propagam no espaço livre viajem muito mais longe do que as ondas de luz evanescentes. De acordo com Hu, este efeito de propagação intrigante da superoscilação é uma promessa para uma aplicação potencial na manipulação de nanopartículas, bem como imagens de superresolução.


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