韓国研究チーム「2つの光学系を同時に操作可能なメタ表面を開発」…国際学術誌に掲載

光の方向に応じて二つの光学機能を同時に実行できるメタサーフェスが開発された。今回の研究結果は国際学術誌『アドバンスド・マテリアルズ』(Advanced Materials)に31日付で発表される予定である。

韓国科学技術院(KAIST)の新素材工学科のシン・ジョンファ教授の研究チームは、光が入射する方向に応じて異なる光学的反応を持つ「ヤヌス・メタサーフェス」(Janus Metasurface)を開発したと15日発表した。

メタサーフェスは、ナノメートル(㎚・10億分の1m)サイズの人工構造物を利用して光を精密に制御できる光学素子であり、自動運転車のセンサー、拡張現実(AR)、ホログラムディスプレイなどの次世代材料として注目されている。

しかし、メタサーフェステクノロジーには根本的な限界がある。物理的・数学的な複雑性のため、メタサーフェスを光の入射方向に応じて自由自在に制御することは容易ではなかった。

研究チームは、双方向から異なるベクトルホログラムを実現し、二つの独立した光学システム(例えば、一方向では拡大レンズとして、他方向では偏光カメラとして機能する)を運用することに成功した。

ベクトルホログラムとは、メタサーフェスで調整された光の強度と偏光が空間的分布を持つホログラムを指す。

ヤヌス・メタサーフェスを通じて実現したベクトルホログラムでは、