Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
физико-математических наук: 01.04.05 – Оптика, 01.04.03 –
Радиофизика. — Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики. — Санкт-Петербург,
2010. — 38 с.
Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор
Симовский К.Р.
Цель диссертационной работы
Разработка оригинального принципа, позволяющего передавать и манипулировать распределениями электромагнитного поля с разрешением много меньшим длины волны. Исследование возможности реализации этого принципа в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и оптических диапазонах частот при помощи различных метаматериалов.
Научная новизна
Предложенный метод передачи изображений со сверхразрешением является оригинальным и не имеющим аналогов в мире. Полученные результаты являются принципиальным прорывом в области разработки систем передачи и обработки оптических изображений, разрешение которых обычно ограничено дифракционным пределом и которые не могут различить детали изображения меньшие длины волны. При помощи концепции метаматериалов оказалось возможным преодолеть фундаментальный диффракционный предел и создать устройства обладающие сверхразрешением (много меньшим длины волны) в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и видимом диапазонах частот. Полученные результаты имеют как фундаментальное, так и огромное практическое значение, поскольку они могут радикальным образом изменить концепции конструирования оптических и микроволновых компонент различных устройств. Концепция метаматериалов является принципиально новым подходом, позволяющим конструировать материалы основываясь на свойствах, которые от них требуются, а не от ограниченной базы уже существующим материалов.
Практическая полезность
Суперлинзы на основе предельно анизотропных метаматериалов, способные передавать изображения с разрешением много меньшим длины волны в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и оптическом диапазонах, могут найти применение в медицине и ближнепольноймикроскопии, а также в качестве компонент различных высокотехнологических устройств. Устройства на основе разработанных метаматериалов позволяют создавать наноскопы (устройства аналогичные микроскопам, но со значительно улучшенным разрешением) и оптические волноведущие струкруры с крайне малым поперечным сечением (шины из плазмонных волноводов), улучшить характеристики ближнепольных микроскопов и установок нанолитографии, создать оптические накопители информации со значительно увеличенной плотностью записи, увеличить разрешающую способность и чувствительность томографов и т.д. Областями применения являются медицина (особо точные приборы диагностики, включая субмиллиметровые), телекоммуникации и компьютерная техника, оптические технологии передачи и обработки информации, ближнепольная микроскопия.
Разработка оригинального принципа, позволяющего передавать и манипулировать распределениями электромагнитного поля с разрешением много меньшим длины волны. Исследование возможности реализации этого принципа в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и оптических диапазонах частот при помощи различных метаматериалов.
Научная новизна
Предложенный метод передачи изображений со сверхразрешением является оригинальным и не имеющим аналогов в мире. Полученные результаты являются принципиальным прорывом в области разработки систем передачи и обработки оптических изображений, разрешение которых обычно ограничено дифракционным пределом и которые не могут различить детали изображения меньшие длины волны. При помощи концепции метаматериалов оказалось возможным преодолеть фундаментальный диффракционный предел и создать устройства обладающие сверхразрешением (много меньшим длины волны) в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и видимом диапазонах частот. Полученные результаты имеют как фундаментальное, так и огромное практическое значение, поскольку они могут радикальным образом изменить концепции конструирования оптических и микроволновых компонент различных устройств. Концепция метаматериалов является принципиально новым подходом, позволяющим конструировать материалы основываясь на свойствах, которые от них требуются, а не от ограниченной базы уже существующим материалов.
Практическая полезность
Суперлинзы на основе предельно анизотропных метаматериалов, способные передавать изображения с разрешением много меньшим длины волны в микроволновом, терагерцовом, инфракрасном и оптическом диапазонах, могут найти применение в медицине и ближнепольноймикроскопии, а также в качестве компонент различных высокотехнологических устройств. Устройства на основе разработанных метаматериалов позволяют создавать наноскопы (устройства аналогичные микроскопам, но со значительно улучшенным разрешением) и оптические волноведущие струкруры с крайне малым поперечным сечением (шины из плазмонных волноводов), улучшить характеристики ближнепольных микроскопов и установок нанолитографии, создать оптические накопители информации со значительно увеличенной плотностью записи, увеличить разрешающую способность и чувствительность томографов и т.д. Областями применения являются медицина (особо точные приборы диагностики, включая субмиллиметровые), телекоммуникации и компьютерная техника, оптические технологии передачи и обработки информации, ближнепольная микроскопия.