多年來(lai)，哈佛(fo)大學(xue)約翰·保(bao)爾森工程與應用(yong)科學(xue)學(xue)院（SEAS）的研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員一(yi)直在設計超表面(mian)，根據光(guang)的偏(pian)振態來(lai)操縱(zong)光(guang)。這項研(yan)(yan)究(jiu)促進了極(ji)化(hua)技術的進步，但(dan)事實證明，超表面(mian)技術比研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員想象(xiang)的更強大。

如今，研究人員發現(xian)了(le)這(zhe)些(xie)超表(biao)面(mian)中(zhong)隱藏的(de)巨大潛力，并(bing)在一篇新(xin)論(lun)文中(zhong)展示了(le)操縱光(guang)偏振態(tai)的(de)光(guang)學設備，而且這(zhe)種控制程(cheng)度是以前(qian)從未實現(xian)的(de)。

偏(pian)振分析全息圖示例。當用激光(guang)照(zhao)射(she)時(shi)，受其入射(she)偏(pian)振狀態(tai)作用，亞表面全息圖實現了(le)遠場。基于此，全息圖可表示產生不同偏(pian)振態(tai)。

該論文的(de)(de)重要作者(zhe)Federico Capasso說：“這項研(yan)究表(biao)明，在全(quan)息圖像之間切換的(de)(de)能力并非僅(jin)限(xian)(xian)于兩(liang)種偏振態，我們這一(yi)全(quan)新的(de)(de)超表(biao)面(mian)可(ke)以編碼無(wu)限(xian)(xian)數量的(de)(de)全(quan)息圖像，或者(zhe)基(ji)于非常多的(de)(de)偏振狀態無(wu)限(xian)(xian)地操縱光。”

這項研究發表在(zai)《科學進展(zhan)》雜(za)志上(shang)，展(zhan)示了一(yi)種(zhong)用超表面控制偏(pian)振(zhen)光的新方法(fa)——在(zai)圖像(xiang)本(ben)身(shen)上(shang)設(she)計出(chu)偏(pian)振(zhen)可調的全息圖像(xiang)。這一(yi)方法(fa)可能會在(zai)成像(xiang)、顯微鏡、顯示器甚至(zhi)天文(wen)學等多個領域得到應用。

論文(wen)第一作者Noah Rubin說：“我們取得了(le)巨(ju)大(da)進步，這一技術幾乎可以(yi)應(ying)用(yong)(yong)于任何一種使(shi)用(yong)(yong)偏振(zhen)光的(de)(de)光學(xue)系(xi)統(tong)。具(ju)體(ti)來說，這表明超(chao)表面可以(yi)用(yong)(yong)于新(xin)型(xing)激光系(xi)統(tong)，其輸出光可以(yi)根據(ju)光的(de)(de)偏振(zhen)狀態進行設計，或者甚(shen)至可以(yi)用(yong)(yong)于望遠鏡系(xi)統(tong)，因此在后者得領域，類似類型(xing)的(de)(de)光學(xue)系(xi)統(tong)已經被用(yong)(yong)來幫助(zhu)探測(ce)類似地(di)球(qiu)的(de)(de)系(xi)外行星。”

該論文的合著(zhu)者(zhe)Aun Zaidi說：“全息(xi)術一(yi)直是記錄(lu)和顯示信息(xi)的一(yi)種流行技術，我們采用了全息(xi)術的一(yi)個基本原理，并對其進(jin)行了優化，極大地擴展了這項相當古老的技術的信息(xi)容量。”

接下來，研究人員旨(zhi)在更好地理解(jie)這些設備，研究如何廣泛將其應用于現實中(zhong)。

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