Los polarizadores vectoriales son una tecnología de filtrado de luz oculta detrás del funcionamiento de muchos sistemas ópticos. Se pueden encontrar, por ejemplo, en gafas de sol, pantallas LCD, microscopios, microprocesadores, mecanizado láser y más. Físicos ópticos de Nanjing y la Universidad de Nankai, China, y la Universidad de Florida Central, EE. UU., publicaron detalles de su nuevo diseño de polarizador vectorial esta semana en APL Photonics , de AIP Publishing. El diseño recientemente propuesto es un avance importante en la tecnología de polarización porque permite el filtrado flexible de una amplia gama de fuentes de luz y la generación de nuevos estados de luz.
Las ondas de luz pueden oscilar con su movimiento de ida y vuelta orientado a lo largo de diferentes direcciones, donde su polarización describe la naturaleza de esta orientación. Un polarizador tradicional, como una lente de gafas de sol polarizadas, filtra la luz que oscila a lo largo de una sola dirección.La luz filtrada se conoce como luz polarizada.
"Un enorme desafío fue cómo resolver el diseño y la fabricación de polarizadores vectoriales para adaptar los haces de luz y satisfacer los requisitos de diversas aplicaciones", dijo Hui-Tian Wang, autor del estudio. El grupo de Wang logró un diseño que puedeadaptar la intensidad de la luz, la fase y la polarización. "El polarizador vectorial puede mejorar significativamente la eficiencia de generación del haz de luz vectorial y puede ser propicio para lograr un láser vectorial de alto rendimiento".
Estos avances se pueden usar para mejorar una variedad de sistemas ópticos. En la microscopía de súper resolución, por ejemplo, la polarización de manipulación se puede usar para lograr un enfoque de campo lejano más allá de las limitaciones normales de difracción.
Los físicos aumentaron la eficiencia y la flexibilidad del polarizador mediante el uso de un nuevo diseño basado en cristal líquido que se basa en la birrefringencia, donde las polarizaciones específicas se filtran en función de sus índices de refracción. Wang explicó que personalizaron la orientación de las moléculas de cristal líquido mediante el uso de fotografías estrictastécnicas de alineación. Determinaron la estructura de la película de tinte dicroico dentro del delgado compartimiento de vidrio antes de agregar el cristal líquido.
Los nuevos polarizadores vectoriales también presentan ventajas de fabricación. "Están diseñados de manera flexible y fáciles de fabricar, y tienen las ventajas de las estructuras complejas de gran tamaño y la operación de banda ancha [ondas de luz]", dijo Wang. "Sin embargo, el polarizador vectorialpropusimos todavía necesita algunas mejoras. Por ejemplo, necesitamos mejorar su calidad de alineación, es decir, la calidad de los haces de luz generados. También necesitamos mejorar la resolución espacial para controlar la orientación de las moléculas de cristal líquido ".
Wang está particularmente entusiasmado con la capacidad de este polarizador vectorial para generar nuevos estados de luz polarizada, que espera utilizar en el desarrollo de nuevas aplicaciones. Como ejemplo, los estados de fotones vectoriales enredados podrían usarse en el desarrollo de tecnología para comunicaciones cuánticas.
Este trabajo fue apoyado por el Programa nacional clave de I + D de China 2017YFA0303800, 2017YFA0303700, AFOSR FA9550-14-1-0279, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China 11534006, 11774183, 11674184 y las Ciencias NaturalesFundación de Tianjin 16JC2DJC31300. Los investigadores agradecen el apoyo del Centro Colaborativo de Innovación de Óptica Extrema.
Gui-Geng Liu, Yun-Han Lee, Yuge Huang, Zheyuan Zhu, Guanjun Tan, Meng-Qiang Cai, Ping-Ping es el autor del artículo, "Meta-vector-polarizadores de banda ancha dieléctricos basados en cristal líquido nemático"Li, Dan Wang, Yongnan Li, Shuo Pang, Chenghou Tu, Shin-Tson Wu y Hui-Tian Wang. El artículo apareció en APL Photonics 12 de diciembre de 2017
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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