Оптические линзы, обладающие свойствами одновременно самофокусировки и эффекта Тальбота, разработали ученые университетов в Нанкине и Сямыне (Китай). Эти качества впервые сочетаются в одной линзе и могут быть использованы для передачи закодированного цифрового сигнала без потери информации.

Такой тип конформных линз (или линз Микаэляна) основан на идее передачи света линзами по аналогии с искривленной геометрией пространства-времени, которое искривляет свет в общей теории относительности.

Основная цель исследования китайских ученых состояла в создании конформных линз, которые действуют одновременно в двух режимах: режиме геометрической оптики, в котором свет считается частицей, и волновой оптики. Противоречие здесь в том, что эти два режима обладают противоположными требованиями к размеру длин волн. С одной стороны, рабочие длины волн должны быть гораздо меньше, чем размер линзы, и в то же время — больше.

Ученым удалось обойти эту трудность. Конформная линза, созданная ими, проявляет свойства самофокусировки, то есть геометрической оптики, и эффекта Тальбота, что является свойством волновой оптики.

«Хотя трансформационную оптику можно использовать для создания многих новейших оптических устройств, обычно очень сложно применять ее на практике, особенно в видимом режиме, — говорит один из руководителей проекта, Хуэй Лю. — В своей работы мы разработали подходящую экспериментальную платформу для получения конформного трансформационного оптического устройства».

Один из самых любопытных вариантов применения подобной конформной линзы основан на отсутствии дифракции, которая имеется в эффекте Тальбота. Это позволяет передавать закодированный оптический сигнал на длинные расстояния с крайне малым объемом искажения. В будущем, надеются авторы работы, их метод ляжет в основу высокоскоростной оптической коммуникации без потери информации, пишет Phys.org.

Мельчайшие каплевидные линзы разработала группа британских и китайских ученых. С их помощью стало возможно рассмотреть ранее невидимые объекты — например, информацию, записанную на Blue Ray диск. Новые суперлинзы в 5 раз усиливают коэффициент увеличения существующих микроскопов.