Les lentilles incurvées conventionnelles, qui omettent la lumière par réfraction dans le verre ou le plastique, sont souvent volumineuses et lourdes, n’offrant qu’un contrôle limité des ondes légères. Les métasurfaces, en revanche, sont plates et sont constituées d’un tableau de minuscules structures appelées méta-atomes. Les méta-atomes influencent la lumière à une échelle de longueur d’onde et permettent ainsi un contrôle très précis de la phase, de l’amplitude et de la polarisation de la lumière.
« En utilisant des métasurfaces, nous pouvons influencer le décalage temporel, l’intensité et la direction de l’oscillation des ondes légères d’une manière ciblée », explique le Dr Maryna Leonidivna Meretska, chef de groupe à l’Institut de nanotechnologie du Kit.
« Grâce à ses capacités de contrôle multiplex, c’est-à-dire à l’influence simultanée et ciblée de divers paramètres, une seule métasurface peut remplacer plusieurs composants optiques. Ainsi, la taille du système optique peut être réduite sans affecter ses performances. »
La production sera également plus simple, « les métasurfaces peuvent être fabriquées en utilisant une lithographie avancée et des technologies de gravure de l’industrie des semi-conducteurs, ce qui rend possible la production évolutive », explique Meretska.
Méta-accumulation avec une augmentation quadruple de l’efficacité
À Hanover Messequi commence le lundi 31 mars, Meretska et son équipe présenteront une méta-supérieure de diffraction optique qui a été fabriquée à l’aide d’un équipement de fabrication de kits spéciaux. Les réseaux de diffraction sont des composants optiques essentiels qui peuvent être utilisés dans diverses applications industrielles, telles que la spectroscopie, les télécommunications et les systèmes laser.
Habituellement, l’efficacité des réseaux de diffraction diminue fortement à mesure que l’angle d’incidence de la lumière augmente. La méta-supérieure développée au kit est quatre fois plus efficace que les systèmes conventionnels.
«Notre méta-résegmentation offre un contrôle sans précédent de la lumière dans des conditions difficiles. Cela représente une avance importante pour les applications futures nécessitant un contrôle précis de la lumière», explique Meretska. Comme la fonctionnalité a été prouvée avec le prototype, le groupe de recherche développe actuellement des solutions optiques ciblées pour diverses applications industrielles.
Un large éventail d’applications
La structure plate des composants méta-optiques les rend particulièrement adaptés aux caméras, aux capteurs et aux écrans de réalité augmentée, car ils offrent une amélioration des fonctionnalités tout en réduisant la taille des systèmes optiques.
D’autres applications potentielles incluent le tri des matériaux et le contrôle de la qualité, l’imagerie médicale, la microscopie et les cellules solaires. De plus, la robotique et la conduite autonome, qui s’appuient toutes deux sur la reconnaissance des objets, pourraient bénéficier considérablement des progrès technologiques des méta-optiques.