Une seule métasurface code pour deux hologrammes distincts. Lorsqu'il est éclairé avec une direction de lumière polarisée, la métasurface projette une image d'un chien de dessin animé. Lorsqu'il est éclairé avec la direction perpendiculaire de la lumière, la métasurface projette une image d'un chat de bande dessinée. Crédit :The Capasso Lab/Harvard SEAS
Non loin d'où Edwin Land, l'inventeur de l'appareil photo Polaroid, a fait ses découvertes pionnières sur la lumière polarisée, Les chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) continuent de libérer le pouvoir de la polarisation.
Récemment, une équipe de chercheurs dirigée par Federico Capasso, le professeur Robert L. Wallace de physique appliquée et le chercheur principal Vinton Hayes en génie électrique, plusieurs images holographiques codées dans une métasurface qui peuvent être déverrouillées séparément avec une lumière polarisée différemment.
Cette avancée pourrait améliorer les hologrammes pour la protection anti-fraude et le divertissement, ainsi que d'offrir plus de contrôle sur la manipulation et la mesure de la polarisation. La recherche a été publiée dans Lettres d'examen physique .
« La nouveauté de ce type de métasurface est que pour la première fois, nous avons pu intégrer des images très différentes qui ne se ressemblent pas du tout, comme un chat et un chien, et y accéder et les projeter indépendamment en utilisant des états arbitraires. de polarisation, " dit Capasso, l'auteur principal de l'article.
La polarisation est le chemin le long duquel la lumière vibre. Des recherches antérieures du laboratoire Capasso ont utilisé des nanostructures sensibles à la polarisation pour produire deux images différentes codées dans la métasurface. Cependant, ces images étaient dépendantes les unes des autres, ce qui signifie que les deux ont été créés mais qu'un seul est apparu dans le champ de vision.
Cet hologramme est l'une des deux images holographiques différentes codées dans une métasurface qui peut être déverrouillée séparément avec une lumière polarisée différemment Crédit :The Capasso Lab/Harvard SEAS
La métasurface en dioxyde de titane, un matériau largement disponible, se compose d'un réseau de piliers sensibles à la polarisation, également appelés nanofins, qui redirigent la lumière incidente. Contrairement aux tableaux précédents, qui étaient de taille uniforme, ces nanofines varient en orientation, Hauteur et largeur, selon les images encodées.
"Chaque nanofin a différents, propriétés de polarisation contrôlables avec précision, " dit Noah Rubin, co-premier auteur de l'article et étudiant diplômé au Capasso Lab. "Vous utilisez cette bibliothèque d'éléments pour concevoir l'image codée."
Cet hologramme est l'une des deux images holographiques différentes codées dans une métasurface qui peut être déverrouillée séparément avec une lumière polarisée différemment Crédit :The Capasso Lab/Harvard SEAS
Différentes polarisations lisent différents éléments.
"Cette métasurface peut être encodée avec deux images quelconques, et déverrouillé par deux polarisations quelconques, tant qu'ils sont perpendiculaires l'un à l'autre, " a déclaré Rubin. "Vous pouvez également intégrer différentes fonctionnalités. Cela peut être un objectif pour une polarisation et si vous passez à une polarisation différente, il peut s'agir d'un hologramme. Donc, ce travail est une déclaration générale sur ce qui peut être fait avec les métasurfaces et permet de nouvelles optiques pour la polarisation."
"C'est un autre exemple puissant de métasurfaces, " a déclaré Capasso. " Il vous permet de compresser un certain nombre de fonctionnalités, qui s'étalerait normalement sur plusieurs composants, et les mettre tous dans un seul élément optique."
