Les polariseurs vectoriels sont une technologie de filtrage de la lumière cachée derrière le fonctionnement de nombreux systèmes optiques. On peut les trouver, par exemple, en lunettes de soleil, écrans LCD, microscopes, microprocesseurs, usinage laser et plus. Les physiciens optiques de Nanjing et de l'Université de Nankai, Chine, et l'Université de Floride centrale, NOUS., ont publié les détails de leur nouvelle conception de polariseur vectoriel cette semaine dans Photonique APL . La conception nouvellement proposée est une avancée majeure dans la technologie de polarisation car elle permet un filtrage flexible d'une large gamme de sources lumineuses et la génération de nouveaux états lumineux.

Les ondes lumineuses peuvent osciller avec leur mouvement de va-et-vient orienté dans différentes directions, où sa polarisation décrit la nature de cette orientation. Un polariseur traditionnel, comme un verre de lunettes de soleil polarisées, filtre la lumière oscillant dans toutes les directions sauf une. La lumière filtrée est appelée lumière polarisée.

"Un énorme défi était de savoir comment résoudre la conception et la fabrication de polariseurs vectoriels pour adapter les faisceaux lumineux et répondre aux exigences de diverses applications, " dit Hui-Tian Wang, un auteur de l'étude. Le groupe de Wang a réalisé une conception qui peut adapter l'intensité lumineuse, phase et polarisation. "Le polariseur vectoriel peut améliorer considérablement l'efficacité de génération du faisceau lumineux vectoriel et peut être propice à la réalisation d'un laser vectoriel haute performance."

Ces avancées peuvent être utilisées pour améliorer une variété de systèmes optiques. En microscopie super-résolution, par exemple, la manipulation de la polarisation peut être utilisée pour obtenir une focalisation en champ lointain au-delà des limites normales de diffraction.

Les physiciens ont augmenté l'efficacité et la flexibilité du polariseur en utilisant une nouvelle conception à base de cristaux liquides qui repose sur la biréfringence, où des polarisations spécifiques sont filtrées en fonction de leurs indices de réfraction. Wang a expliqué qu'ils ont personnalisé l'orientation des molécules de cristaux liquides en utilisant des techniques de photo-alignement rigoureuses. Ils ont déterminé la structure du film de colorant dichroïque dans le compartiment en verre mince avant d'ajouter le cristal liquide.

Les nouveaux polariseurs vectoriels présentent également des avantages de fabrication. "Ils sont conçus de manière flexible et faciles à fabriquer, et ont les avantages des structures complexes de grande taille et du fonctionnement à large bande [ondes lumineuses], " dit Wang. " Cependant, le polariseur vectoriel que nous avons proposé a encore besoin de quelques améliorations. Par exemple, nous devons améliorer sa qualité d'alignement, c'est à dire., la qualité des faisceaux lumineux générés. Nous devons également améliorer la résolution spatiale pour contrôler l'orientation des molécules de cristaux liquides."

Wang est particulièrement enthousiasmé par la capacité de ce polariseur vectoriel à générer de nouveaux états de lumière polarisée, qu'il espère utiliser pour développer de nouvelles applications. Par exemple, les états de photons vectoriels intriqués pourraient être utilisés dans le développement de technologies pour les communications quantiques.