Metapovrchová struktura umožňující polarizačně rozlišenou analýzu pokřivení optické vlnoplochy

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F26%3A0200015" target="_blank" >RIV/00216305:26620/26:0200015 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Metapovrchová struktura umožňující polarizačně rozlišenou analýzu pokřivení optické vlnoplochy

Popis výsledku v původním jazyce

Dielektrické optické metapovrchy umožňují kontrolovat rozličné stupně volnosti světla s vysokou účinností a na extrémně malé tloušťce. Tento funkční vzorek představuje novou generaci multifunkčního optického metapovrchu, který využívá inverzního návrhu k překonání limitů tradičních zónových metapovrchů. Namísto prostorového dělení do zón využívá tento prvek jedinou sdílenou aperturu, která je schopna současně provádět polarimetrii celého Stokesova vektoru (rozlišit 6 polarizačních stavů) a zároveň snímat zakřivení vlnoplochy (Shackův-Hartmannův senzor). Této hybridní funkcionality je dosaženo optimalizací geometrie a natočení každého jednotlivého stavebního kamene z oxidu titaničitého, což zajišťuje vyšší numerickou aperturu, lepší vzorkování vlnoplochy a kompaktnější rozměry pixelu bez nutného kompromisu v podobě nižší účinnosti.

Název v anglickém jazyce

Metasurface structure enabling polarization-resolved analysis of optical wavefront distortion

Popis výsledku anglicky

Dielectric optical metasurfaces allow controlling various degrees of freedom of light with high efficiency at extremely low thicknesses. This functional sample presents a new generation of multifunctional optical metasurface employing inverse design to overcome the limitations of traditional zoned metasurfaces. Instead of spatial division into zones, this element utilizes a single shared aperture capable of simultaneous full-Stokes polarimetry (resolving 6 polarization states) and wavefront distortion sensing (Shack-Hartmann sensor). This hybrid functionality is achieved by optimizing the geometry and rotation of each individual titanium dioxide building block, ensuring higher numerical aperture, better wavefront sampling, and more compact pixel dimensions without sacrificing efficiency.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000020" target="_blank" >TN02000020: Centrum pokročilé elektronové a fotonové optiky</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

META-SH-POL

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Dielektrický metapovrch pro současné měření kompletního polarizačního stavu světla a tvaru vlnoplochy v jediné sdílené apertuře. Metapovrch je tvořen nanostrukturami z oxidu titaničitého (TiO₂) na substrátu z taveného křemene. Nanostruktury mají obdélníkový průřez s laterálními rozměry v rozmezí 130 nm až 330 nm a výškou 600 nm. Na rozdíl od předchozích generací je u každé nanostruktury optimalizováno i její natočení (rotace), což umožňuje multiplexování šesti polarizačních kanálů do jednoho ohniskového pole. Vzorek byl vyroben kombinací elektronové litografie a depozice atomárních vrstev. Návrh designu byl realizován pomocí inverzního návrhu (metoda adjungovaných gradientů), který maximalizuje intenzitu v šesti ohniscích odpovídajících bázi polarizačních stavů. Přesnost rekonstrukce polarizačního stavu dosahuje průměrné chyby cca 1 % a systém umožňuje detekci náklonu vlnoplochy s vysokou citlivostí díky difrakčně limitovaným ohniskům.

Ekonomické parametry

Materiálové a energetické náklady na výrobu dielektrických nanostruktur nepřevyšují částku 3 000 Kč. Strojový čas potřebný na výrobu funkčního vzorku stavebních kamenů dielektrického metapovrchu nepřevyšuje 22 hodin, jednorázový výpočetní čas návrhu na grafické kartě je kolem 20 hodin. Celková finanční částka je silně závislá na velikosti plochy, kterou má výsledný dielektrický metapovrch pokrývat.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

00216305

Název vlastníka

Vysoké učení technické v Brně

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—