Спиральная диоптрия: линзы произвольной формы с улучшенным мультифокальным поведением

Разработана линза спиралевидной формы, которая сохраняет четкую фокусировку на разных расстояниях (сохраняет мультифокальность независимо от размера зрачка) и в различных условиях освещенности. Спиралевидные элементы расположены таким образом, что создается множество отдельных точек фокусировки — как если бы несколько объективов были в одном. Это позволяет четко видеть на различных расстояниях. Линза включает в себя элементы, необходимые для создания оптического вихря непосредственно на ее поверхности. Оптические вихри можно модифицировать, регулируя топологический заряд, который представляет собой количество витков вокруг оптической оси. Добровольцы, использующие линзы, также сообщили о заметном улучшении остроты зрения на различных расстояниях и в условиях освещения.

Генерация мощных оптических вихрей с помощью лазерного генератора на тонком диске

Экспериментальную установку можно разделить на две части: вихревой генератор с тонким диском, который используется для генерации вихревого света с высокой выходной мощностью, и интерферометр Маха-Цендера, который используется для обнаружения спиральных фазовых характеристик. Изменяя положение устойчивой области резонатора, можно регулировать размер лазерного пятна основной моды на диске. В этом случае усиление каждого режима порядка можно контролировать. В эксперименте режим Лагерра Гаусса (LG) первого порядка контролировался так, чтобы иметь самый низкий порог колебаний, который доминировал над колебаниями в резонаторе и достигал высокой выходной мощности. Чтобы добиться контроля хиральных свойств, в полость была добавлена пластина из плавленого кварца с покрытием, чтобы разрушить симметрию пропускания положительного и отрицательного хирального вихревого света, что позволило контролировать хиральные свойства путем настройки угла пластины.

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Используя специальную комбинацию лазерных лучей в качестве очень быстрой мешалки, физики RIKEN создали множество вихрей в квантовой фотонной системе и отследили их эволюцию. Эту систему можно использовать для изучения новой экзотической физики, связанной с возникновением квантовых состояний из вихревой материи. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters. Команда создала специальную лазерную мешалку, объединив обычный лазерный луч с лучом, имеющим форму пончика. Частоты двух лучей немного отличались, и эта разность частот соответствовала частоте, необходимой для вращения поляритонов. Используя этот луч, исследователи могли контролировать их скорость и направление вращения, а также создавать вихри по своему желанию. Показано, что чем быстрее вращение, тем больше вихрей можно захватить вблизи оси вращения.

Ультрафиолетово-видимые многофункциональные вихревые метапластины путем нарушения обычной вращательной симметрии

Вихревые лучи представляют собой многообещающее направление для разработки технологий оптической связи с высокой пропускной способностью, которые превзойдут 5G и проложат путь к 6G. С этой целью исследовательская группа из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) разработала вихревой луч, способный работать с широким диапазоном световых частот за счет использования метаповерхности. Выводы опубликованы в журнале Nano Letters.

Прорыв в оптической передаче информации

Ученым из Института наук о свете им. Макса Планка впервые удалось создать однонаправленное устройство, значительно повышающее качество особого класса передаваемых сигналов в оптических коммуникациях: оптических вихрей.

Скопления оптических вихрей с периодическим переворотом заряда

Исследователи из Сколтеха, Университета Исландии и Университета Саутгемптона продемонстрировали формирование странного, невиданного ранее объекта из области квантовой физики: скопления оптических вихрей с периодическим переворотом заряда. Фундаментальные исследования оптических вихрей обещают применение в оптической микроскопии, квантовой криптографии, оптической связи с расширенной полосой пропускания, аналоговых вычислениях и технологии оптических пинцетов. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters и помещено на обложке номера.