Un equipo de investigación del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha desarrollado una tecnología de imágenes de fase para objetos complejos utilizando un sensor de frente de onda con un rendimiento muy mejorado utilizando metasuperficie.
Un frente de onda es una superficie que conecta puntos donde las ondas tienen la misma fase. El frente de onda de la luz cambia dependiendo de la forma del objeto cuando pasa a través de él o se refleja en él. Por tanto, analizando el frente de onda de la luz que pasa o reflejada por un objeto, se puede obtener información sobre la fase de la luz cambiada por el objeto.
El sensor de frente de onda Shack-Hartmann es una estructura que combina un conjunto de lentes y una cámara, y recupera el frente de onda de la luz incidente analizando la posición del foco, que varía en función de la pendiente del frente de onda incidente en cada lente.
El sensor de frente de onda Schock-Hartmann se utiliza ampliamente en campos industriales como la astronomía y la evaluación de sistemas ópticos debido a su estructura simple y alta robustez. Sin embargo, debido al tamaño del sensor de frente de onda Schock-Hartmann existente, la resolución espacial se limitó a 100 elementos por 1 mm², lo que hizo imposible la obtención de imágenes en fase de objetos complejos.
Tecnología de nanoprocesamiento
El equipo de investigación resolvió este problema utilizando una metasuperficie producida mediante tecnología de nanoprocesamiento. En este estudio, los investigadores han desarrollado un sensor de frente de onda meta-Schock-Hartman con una resolución espacial aproximadamente 100 veces mayor que la de un sensor de frente de onda Schock-Hartman disponible comercialmente, utilizando una meta-lente producida con tecnología de metasuperficie.
El sensor de frente de onda meta-Schock-Hartman desarrollado utilizó alta resolución espacial para obtener con éxito imágenes de fase de estructuras complejas que eran imposibles de medir con los sensores de frente de onda Schock-Hartmann existentes.
El equipo de investigación también rastreó la posición tridimensional a través de un sensor de frente de onda meta-Schock-Hartmann. En este proceso se confirmó que el sensor de frente de onda meta-Schock-Hartmann opera en casi todas las regiones de luz visible y tiene un ángulo de visión aproximadamente 10 veces mayor que el del sensor de frente de onda Schock-Hartmann existente. Con esta tecnología, es posible rastrear la posición tridimensional de un objeto en un área amplia.
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