Metasurface texnologiyası adi texnologiyalardan daha nazik, daha yüngül və nanometr ölçülü süni strukturlar vasitəsilə işığı daha dəqiq idarə edə bilən qabaqcıl optik texnologiyadır. KAIST tədqiqatçıları mövcud metasəth texnologiyalarının məhdudiyyətlərini dəf etdilər və asimmetrik işıq ötürülməsinə mükəmməl nəzarət edə bilən Janus metasətini uğurla dizayn etdilər. Bu texnologiyanı tətbiq etməklə, onlar həm də xüsusi şərtlər altında məlumatın şifrəsini açmaqla təhlükəsizliyi əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün innovativ üsul təklif ediblər.

Komandanın araşdırması Advanced Materials jurnalında dərc olunub . Tədqiqat qrupuna Materialşünaslıq və Mühəndislik Departamentindən professor Jonghwa Shin rəhbərlik edirdi.

İstiqamətdən asılı olaraq fərqli reaksiya verən asimmetrik xüsusiyyətlər elm və mühəndisliyin müxtəlif sahələrində həlledici rol oynayır. Tədqiqat qrupu tərəfindən hazırlanmış Janus metasurface hər iki istiqamətdə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirə bilən optik sistem tətbiq edir.

İki üzlü Roma tanrısı Yanus kimi, bu metasəth daxil olan işığın istiqamətindən asılı olaraq tamamilə fərqli optik reaksiyalar göstərir, iki müstəqil optik sistemi bir cihazla effektiv şəkildə idarə edir (məsələn, bir istiqamətdə böyüdücü obyektiv kimi fəaliyyət göstərən metasəth və digərində qütblü kamera kimi). Başqa sözlə, bu texnologiyadan istifadə etməklə işığın istiqamətindən asılı olaraq iki fərqli optik sistemi (məsələn, obyektiv və holoqram) idarə etmək mümkündür.

Bu nailiyyət mövcud metasurface texnologiyalarının həll etmədiyi problemi həll edir. Adi metasurface texnologiyasında işığın üç xassəsinə – intensivliyə, fazaya və qütbləşməyə – təsadüf istiqamətinə əsasən selektiv şəkildə nəzarət etməkdə məhdudiyyətlər var idi.

Tədqiqat qrupu riyazi və fiziki prinsiplərə əsaslanan bir həll təklif etdi və hər iki istiqamətdə müxtəlif vektor holoqramlarını eksperimental şəkildə həyata keçirməyə müvəffəq oldu. Bu nailiyyət vasitəsilə onlar tam asimmetrik işıq ötürülməsinə nəzarət texnologiyasını nümayiş etdirdilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1729102025&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-janus-metasurface-technology-optical-responses.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOS4wLjY2NjguMTAxIl0sWyJOb3Q9QT9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiXV0sMF0.&dt=1729101746659&bpp=1&bdt=859&idt=172&shv=r20241014&mjsv=m202410150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D534c8786bf75d2ee%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729101916%3AS%3DALNI_MbTHKZxl7gLOzTILa8TX13EitEOIw&gpic=UID%3D00000f0bc87df992%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729101916%3AS%3DALNI_MaecMbMcxPwV-J3CvP8YQRtr_yFWw&eo_id_str=ID%3D225932ab59df61d0%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729101916%3AS%3DAA-AfjYAtaJRoyFre-9Jvpoxw817&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3726614841854&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2036&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C31087987%2C44795921%2C95344190%2C31088101&oid=2&pvsid=1748267965435393&tmod=520045854&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage8.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsW251bGwsbnVsbCxudWxsLCJkZXByZWNhdGVkX2thbm9uIl0sbnVsbCwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Bundan əlavə, tədqiqat qrupu bu metasurface texnologiyasına əsaslanan yeni optik şifrələmə texnologiyası hazırlayıb. Janus metasurface-dən istifadə edərək, onlar daxil olan işığın istiqamətindən və qütbləşmə vəziyyətindən asılı olaraq müxtəlif təsvirlər yaradan vektor holoqramını həyata keçirib, məlumatın yalnız xüsusi şəraitdə deşifrə edilməsinə imkan verməklə təhlükəsizliyi əhəmiyyətli dərəcədə artıran optik şifrələmə sistemini nümayiş etdiriblər.

Bu texnologiyanın kvant rabitəsi və təhlükəsiz məlumat ötürülməsi kimi müxtəlif sahələrdə tətbiq oluna bilən yeni nəsil təhlükəsizlik həlli kimi xidmət edəcəyi gözlənilir.

Bundan əlavə, metasəthin ultra nazik strukturunun ənənəvi optik cihazların həcmini və çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaltması, yeni nəsil cihazların miniatürləşdirilməsinə və yüngül dizaynına böyük töhfə verəcəyi gözlənilir.

KAIST-in Material Elmləri və Mühəndisliyi Departamentindən professor Jonghwa Shin dedi: “Bu tədqiqat optikada uzun müddətdir davam edən problem olan işığın intensivliyi, fazası və qütbləşməsinin tam asimmetrik ötürülməsinə nəzarət etməyə imkan verdi. müxtəlif tətbiqi optik cihazların yaradılması imkanı.

“Biz genişlənmiş reallıq (AR), holoqrafik displeylər və avtonom nəqliyyat vasitələri üçün LiDAR sistemləri kimi müxtəlif sahələrə tətbiq oluna bilən optik cihazların inkişafını davam etdirməyi planlaşdırırıq, bu da metasurface texnologiyasının bütün potensialından istifadə edir”.

Ətraflı məlumat: Hyeonhee Kim və başqaları, Bi-layer metasəthlərindən istifadə edərək iki istiqamətli vektorial holoqrafiya və onun optik şifrələmə üçün tətbiqi, qabaqcıl materiallar (2024). DOI: 10.1002/adma.202406717

Jurnal məlumatı: Təkmil materiallar 

KAIST tərəfindən təmin edilmişdir