多年來(lái)，哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）的研究人員一直在設(shè)計(jì)超表面，根據(jù)光的偏振態(tài)來(lái)操縱光。這項(xiàng)研究促進(jìn)了極化技術(shù)的進(jìn)步，但事實(shí)證明，超表面技術(shù)比研究人員想象的更強(qiáng)大。

如今，研究人員發(fā)現(xiàn)了這些超表面中隱藏的巨大潛力，并在一篇新論文中展示了操縱光偏振態(tài)的光學(xué)設(shè)備，而且這種控制程度是以前從未實(shí)現(xiàn)的。

該論文的重要作者Federico Capasso說(shuō)：“這項(xiàng)研究表明，在全息圖像之間切換的能力并非僅限于兩種偏振態(tài)，我們這一全新的超表面可以編碼無(wú)限數(shù)量的全息圖像，或者基于非常多的偏振狀態(tài)無(wú)限地操縱光�！�

偏振分析全息圖示例。當(dāng)用激光照射時(shí)，受其入射偏振狀態(tài)作用，亞表面全息圖實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)場(chǎng)。基于此，全息圖可表示產(chǎn)生不同偏振態(tài)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上，展示了一種用超表面控制偏振光的新方法——在圖像本身上設(shè)計(jì)出偏振可調(diào)的全息圖像。這一方法可能會(huì)在成像、顯微鏡、顯示器甚至天文學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

論文第一作者Noah Rubin說(shuō)：“我們?nèi)〉昧司薮筮M(jìn)步，這一技術(shù)幾乎可以應(yīng)用于任何一種使用偏振光的光學(xué)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，這表明超表面可以用于新型激光系統(tǒng)，其輸出光可以根據(jù)光的偏振狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者甚至可以用于望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，因此在后者得領(lǐng)域，類(lèi)似類(lèi)型的光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)被用來(lái)幫助探測(cè)類(lèi)似地球的系外行星�！�

該論文的合著者Aun Zaidi說(shuō)：“全息術(shù)一直是記錄和顯示信息的一種流行技術(shù)，我們采用了全息術(shù)的一個(gè)基本原理，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，極大地?cái)U(kuò)展了這項(xiàng)相當(dāng)古老的技術(shù)的信息容量�！�

接下來(lái)，研究人員旨在更好地理解這些設(shè)備，研究如何廣泛將其應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)中。

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