Una singola metasuperficie codifica due ologrammi separati. Quando illuminato con una direzione di luce polarizzata, la metasuperficie proietta l'immagine di un cane dei cartoni animati. Quando illuminato con la direzione perpendicolare della luce, la metasuperficie proietta l'immagine di un gatto dei cartoni animati. Credito:The Capasso Lab/Harvard SEAS
Non lontano da dove Edwin Land, l'inventore della macchina fotografica Polaroid, fece le sue scoperte pionieristiche sulla luce polarizzata, i ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) stanno continuando a sbloccare il potere della polarizzazione.
Recentemente, un team di ricercatori guidati da Federico Capasso, il Robert L. Wallace Professore di Fisica Applicata e Vinton Hayes Senior Research Fellow in Ingegneria Elettrica, codificate più immagini olografiche in una metasuperficie che può essere sbloccata separatamente con luce diversamente polarizzata.
Questo progresso potrebbe migliorare gli ologrammi per la protezione e l'intrattenimento antifrode, oltre a offrire un maggiore controllo sulla manipolazione e la misurazione della polarizzazione. La ricerca è stata pubblicata su Lettere di revisione fisica .
"La novità di questo tipo di metasuperficie è che per la prima volta siamo stati in grado di incorporare immagini molto diverse che non si assomigliano affatto, come un gatto e un cane, e di accedervi e proiettarle in modo indipendente utilizzando stati arbitrari. di polarizzazione, " disse Capasso, l'autore anziano dell'articolo.
La polarizzazione è il percorso lungo il quale vibra la luce. Una ricerca precedente del laboratorio Capasso ha utilizzato nanostrutture sensibili alla polarizzazione per produrre due diverse immagini codificate nella metasuperficie. Però, quelle immagini dipendevano l'una dall'altra, il che significa che entrambi sono stati creati ma solo uno è apparso nel campo visivo.
Questo ologramma è una delle due diverse immagini olografiche codificate in una metasuperficie che può essere sbloccata separatamente con luce diversamente polarizzata Credito:The Capasso Lab/Harvard SEAS
La metasuperficie in biossido di titanio, un materiale ampiamente disponibile, consiste in una serie di pilastri sensibili alla polarizzazione, chiamati anche nanopinne, che reindirizzano la luce incidente. A differenza degli array precedenti, che erano di dimensioni uniformi, queste nanopinne variano nell'orientamento, altezza e larghezza, a seconda delle immagini codificate.
"Ogni nanopinna ha diversi, proprietà di polarizzazione controllabili con precisione, " disse Noè Rubin, co-primo autore del paper e dottorando al Capasso Lab. "Usi questa libreria di elementi per progettare l'immagine codificata."
Questo ologramma è una delle due diverse immagini olografiche codificate in una metasuperficie che può essere sbloccata separatamente con luce diversamente polarizzata Credito:The Capasso Lab/Harvard SEAS
Polarizzazioni diverse leggono elementi diversi.
"Questa metasuperficie può essere codificata con due immagini qualsiasi, e sbloccato da due polarizzazioni qualsiasi, purché siano perpendicolari tra loro, " ha detto Rubin. "Puoi anche incorporare diverse funzionalità. Può essere una lente per una polarizzazione e se vai a una polarizzazione diversa, può essere un ologramma. Così, questo lavoro è una dichiarazione generale su cosa si può fare con le metasuperfici e consente nuove ottiche per la polarizzazione".
"Questo è un altro potente esempio di metasuperfici, " ha detto Capasso. "Permette di comprimere una serie di funzionalità, che normalmente si distribuirebbe su più componenti, e mettili tutti in un unico elemento ottico."
