ナノ構造メタサーフェスと液晶技術を組み合わせたオプティクス

August, 28, 2020, Cleveland--Case Western Reserve大学物理学教授、Giuseppe Strangiとハーバードの協力者は、「メタレンズ」を再構成可能にすることで、より有用にする方向へ一歩踏み出した。

研究チームは、微小ピラーの間に液晶を浸透させるためにナノスケールの力を利用することでこれを行った。これにより、全く新しい方法で成形し、光を回折させる、つまり合焦力を「チューニング」する。

液晶は、熱的、電気的、磁気的あるいは光学的に操作できるので、特に有用である。柔軟な、再構成可能なレンズの可能性を作り出す。

最近まで、ガラスレンズは硬直したカーブに成形されると、他のレンズと組み合わせたり、物理的に動かしたりするまで、光を一方向に曲げるだけだった。

メタレンズは、それを変えた。光の位相、振幅、偏光を制御することで波面を改良できるからである。

今回、チームは、液晶を制御することで、この新しいメタレンズを新たな科学的､技術的方向へ進め､再構成可能な構造化光を生成することができた｡

「これは第1段階に過ぎないが、これらレンズの利用には多くの可能性がある。また、われわれはこの技術に関心を持つ企業と接触している」とStrangiは話している。

　Linigerによると、メタサーフェスの現在のアプリケーションの問題の一部は、その形状が製造時点で固定されていることである。しかし、「メタサーフェスを再構成可能にすることで、こうした制約は克服できる」と同氏は話している。

　Capassoは､2014年、メタレンズ研究を発表してフラットオプティクス研究分野のパイオニアとなった｡
　Capassoは、「1億5000万をこえるナノスケール径ガラスピラーでできた最先端のメタレンズに、われわれは再現性良く液晶を浸透させることができ、その合焦特性を大幅に変えられる｡このことは、将来、再構成可能なフラットオプティクスに期待している素晴らしい科学と技術の前兆である」とコメントしている。