Per anni, i ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno progettato metasuperfici per manipolare la luce in base al suo stato di polarizzazione. Quella ricerca ha contribuito ai progressi nella tecnologia della polarizzazione, ma la tecnologia della metasuperficie si è dimostrata più potente di quanto persino i ricercatori stessi abbiano realizzato.

Ora, i ricercatori hanno scoperto il potenziale nascosto in queste metasuperfici e, in un nuovo giornale, hanno dimostrato dispositivi ottici che manipolano lo stato di polarizzazione della luce con un grado di controllo senza precedenti.

"Questa ricerca mostra che la capacità di passare da un'immagine olografica all'altra che non deve essere limitata a soli due stati di polarizzazione, " disse Federico Capasso, il Robert L. Wallace Professor of Applied Physics e Vinton Hayes Senior Research Fellow in Electrical Engineering presso SEAS e autore senior del documento. "La nostra nuova metasuperficie può codificare un numero illimitato di immagini olografiche o manipolare la luce in un numero virtualmente infinito di direzioni in base a un numero molto elevato di stati di polarizzazione".

La ricerca, pubblicato in Progressi scientifici , dimostra un nuovo modo di controllare la luce polarizzata con le metasuperfici. Questo nuovo approccio, in cui i ricercatori possono progettare un'immagine olografica con una risposta sintonizzabile sulla polarizzazione attraverso l'immagine stessa, potrebbe portare ad applicazioni in diversi campi, tra cui l'imaging, microscopi, mostra, e anche l'astronomia.

"Questo progresso è generale e potrebbe essere applicato a quasi tutti i tipi di sistemi ottici che utilizzano la luce polarizzata, " disse Noè Rubin, un borsista post-dottorato presso SEAS e primo autore del documento. "In particolare, ciò suggerisce che le metasuperfici potrebbero essere utilizzate in nuovi tipi di sistemi laser la cui luce di uscita potrebbe essere progettata in base allo stato di polarizzazione della luce, o forse anche in sistemi di telescopi in cui tipi simili di ottica sono già utilizzati per aiutare nel rilevamento di esopianeti simili alla Terra".

"L'olografia è sempre stata una tecnica popolare per registrare e visualizzare informazioni, " disse Aun Zaidi, uno studente laureato presso SEAS e co-autore dell'articolo. "Abbiamo preso un principio fondamentale dell'olografia e lo abbiamo generalizzato in un modo che espande notevolmente la capacità informativa di questa tecnica piuttosto vecchia".

Prossimo, i ricercatori mirano a comprendere meglio questi dispositivi, compreso il modo in cui potrebbero essere utilizzati nelle applicazioni del mondo reale.