Plazmonika: aštrus matymas | NPP Azijos medžiagos

Plazmonika: aštrus matymas | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Maži plokšti plazmoniniai lęšiai galėtų pakeisti įprastą didelių gabaritų optiką, nukreipiančią šviesą į mikrometrų ilgio skalę

Integruotuose optiniuose įrenginiuose reikia sutelkti šviesą labai mažose skalėse. Paprastai tai pasiekiama naudojant optinius mikroliusus, tačiau maksimalų šių lęšių dydžio sumažinimą paprastai riboja technologinis tikslumas, kurį galima pasiekti tokiais mažais masteliais. Ann Roberts, Ling Lin ir bendradarbiai iš Melburno universiteto Australijoje dabar sukonstravo plokščius plazmoninius lęšius, kurių pėdsakas yra daug mažesnis nei įprastų lęšių. 1

Metalų paviršių elektromagnetinių bangų, vadinamų plazmonika, rezonansai buvo ištirti daugeliu atvejų, nes jie leidžia valdyti ir modifikuoti šviesą nanometrų skalėje. Dabar tyrėjai panaudojo plazmoninius efektus plonoje metalinėje plėvelėje, kad sukonstruotų plokščią plazmoninį lęšį. „Plasmoniniai lęšiai gali būti naudojami kaip kompaktiški pasyvūs komponentai, tokie kaip optiniai jungikliai, jungtys ir kolimatoriai, skirti didelio tankio integruotai optikai ir telekomunikacijoms“, - sako Roberts. Lęšiai yra lengvai gaminami, o dėl plokščios jų geometrijos juos ypač lengva integruoti į fotoninius įrenginius.

Plokštieji plazmoniniai lęšiai yra plonos metalinės plėvelės, perforuotos su kryžiaus formos angomis ant stiklo pagrindo (1 pav.). Diafragmos skerspjūvio ilgio kitimas visame įrenginyje lemia objektyvo parametrus, tokius kaip židinio nuotolis. Paprastai skersiniai yra nuo 100 iki 300 nm ilgio, todėl bendras lęšių skersmuo yra tik keli mikrometrai.

Image

1 pav. Plazmoninio lęšio projekto schema.

Nepiliarizuotas raudonas lazerio spindulys, nukreiptas į objektyvą, galėtų būti sufokusuotas mikrometrų židinio nuotoliu, atitinkančiu teorines prognozes. Nors iki šiol sufokusuotas vaizdas nėra tobulas, tyrėjai įsitikinę, kad patobulinus prietaisų dizainą, pavyzdžiui, įtraukiant kitus plazmoninius efektus, bus išspręstos tokios problemos kaip difrakcijos efektai, kuriuos sukelia nedideli lęšio matmenys.

Tyrėjai įsivaizduoja, kad patobulintas objektyvo dizainas leis sudėtingesnį šviesos valdymą. „Šiuo metu tiriame fazių efektų naudojimą platesniame kompaktiškų plazmoninių prietaisų asortimente, kad būtų galima manipuliuoti ne tik trijų dimensijų perduodamų laukų intensyvumu, bet ir poliarizacija bei faze“, - sako Lin. Plokštieji plazmoniniai lęšiai yra perspektyvus priedas prie vis augančio paviršiaus plazmono pagrindu pagamintų fotoninių prietaisų arsenalo.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.