Effet Spin Hall de la lumière avec une efficacité proche de 100% – Technoguide

Une équipe de recherche conjointe POSTECH-KAIST a développé avec succès une technique pour atteindre une efficacité proche de l’unité de SHEL en utilisant une métasurface conçue artificiellement.

Professeur Junsuk Rho des départements de génie mécanique et chimique de POSTECH, et Ph.D. La candidate Minkyung Kim et le Dr Dasol Lee du Département de génie mécanique en collaboration avec le professeur Bumki Min et Hyukjoon Cho du Département de génie mécanique du KAIST ont proposé ensemble une technique pour améliorer le SHEL avec une efficacité proche de 100% en utilisant une métasurface anisotrope. Pour cela, l’équipe de recherche conjointe a conçu une métasurface qui transmet la plupart de la lumière d’une polarisation et réfléchit la lumière de l’autre, vérifiant que le SHEL se produit dans la région à haute fréquence. Ces résultats de recherche ont été récemment publiés dans le numéro de février de Laser and Photonics Reviews, une revue faisant autorité en optique.

L’effet de spin hall de la lumière (SHEL) fait référence à un décalage transversal et dépendant du spin de la lumière vers le plan d’incidence lorsqu’elle est réfléchie ou réfractée à une interface optique. Lorsqu’il est amplifié, il peut décaler une lumière plusieurs fois ou dizaines de fois supérieure à sa longueur d’onde.

Des études antérieures sur l’amélioration du SHEL ont impliqué un plus grand mouvement de la lumière avec peu de considération pour l’efficacité. Étant donné que l’amélioration du SHEL produit une efficacité extrêmement faible, des études sur l’obtention simultanée d’un grand SHEL et d’un rendement élevé n’ont jamais été rapportées.

Pour cela, l’équipe de recherche conjointe a utilisé une métasurface anisotrope pour améliorer le SHEL. Il a été conçu pour permettre une SHEL élevée en transmettant la plupart de la lumière d’une polarisation tout en réfléchissant la lumière de l’autre. En mesurant la transmission de la métasurface dans la région haute fréquence – comme les micro-ondes – et en vérifiant l’état de polarisation de la lumière transmise, les chercheurs ont vérifié l’occurrence de SHEL atteignant une efficacité de 100%.

«Les mécanismes mêmes qui améliorent le SHEL dans la plupart des études précédentes ont en fait réduit son efficacité», a fait remarquer le professeur Junsuk Rho, l’auteur correspondant qui a dirigé l’étude. “Cette recherche est significative en ce qu’elle est la première étude à proposer une méthode pour calculer l’efficacité du SHEL, et augmenter son efficacité et améliorer le SHEL simultanément.” Il a ajouté: “Le SHEL est applicable dans les dispositifs optiques microscopiques, tels que les séparateurs de faisceau, les filtres et les commutateurs, et cette étude améliorera leur efficacité.”

Cette recherche a été menée avec le soutien du programme de recherche en milieu de carrière, du programme Global Frontier et du programme Regional Leading Research Center (RLRC) du ministère des Sciences et des TIC de Corée et du Global-Ph.D. Bourse du ministère coréen de l’éducation.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH). Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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