ఎంఎస్/పిహెచ్.డితో పాటు ప్రొఫెసర్ జున్సుక్ రో (మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్, కెమికల్ ఇంజనీరింగ్, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్, మరియు గ్రాడ్యుయేట్ స్కూల్ ఆఫ్ కన్వర్జెన్స్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ విభాగాలు) నేతృత్వంలోని పోస్టెక్ వద్ద ఒక పరిశోధనా బృందం. విద్యార్థులు సియోక్వూ కిమ్, జూహూన్ కిమ్, క్యుంగ్టే కిమ్, మరియు మిన్సు జియాంగ్ (మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ విభాగం), ఫ్లాట్ ఆప్టిక్స్ యొక్క పరిమితులను అధిగమించడానికి ఒక నవల మల్టీ డైమెన్షనల్ నమూనా సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. వారి అధ్యయనం మెటాసర్‌ఫేస్ రూపకల్పనలో సాంప్రదాయిక నమూనా సిద్ధాంతాల యొక్క అడ్డంకులను గుర్తించడమే కాక, ఆప్టికల్ పనితీరును గణనీయంగా పెంచే వినూత్నమైన యాంటీ-అలియాసింగ్ వ్యూహాన్ని కూడా అందిస్తుంది. వారి పరిశోధనలు ప్రచురించబడ్డాయి ప్రకృతి సమాచార మార్పిడి.

ఫ్లాట్ ఆప్టిక్స్ అనేది కట్టింగ్-ఎడ్జ్ టెక్నాలజీ, ఇది నానోస్ట్రక్చర్లతో అల్ట్రా-సన్నని ఉపరితలాలను నమూనా చేయడం ద్వారా నానోస్కేల్ వద్ద కాంతిని మార్చగలదు. స్థూలమైన లెన్సులు మరియు అద్దాలపై ఆధారపడే సాంప్రదాయ ఆప్టికల్ వ్యవస్థల మాదిరిగా కాకుండా, ఫ్లాట్ ఆప్టిక్స్ అల్ట్రా-కాంపాక్ట్, అధిక-పనితీరు గల ఆప్టికల్ పరికరాలను అనుమతిస్తుంది. స్మార్ట్‌ఫోన్ కెమెరాలను సూక్ష్మపరచడంలో (“కెమెరా బంప్” ను తగ్గించడం) మరియు AR/VR టెక్నాలజీలను అభివృద్ధి చేయడంలో ఈ ఆవిష్కరణ చాలా ముఖ్యమైనది.

ఫ్లాట్ ఆప్టిక్స్ యొక్క అత్యంత ఆశాజనక అనువర్తనాల్లో ఒకటైన మెటాసూర్‌ఫేస్‌లు, కాంతి యొక్క దశ పంపిణీని ఖచ్చితంగా నమూనా చేయడానికి మరియు నియంత్రించడానికి వందల మిలియన్ల నానోస్ట్రక్చర్లపై ఆధారపడతాయి. నమూనా, ఈ సందర్భంలో, అనలాగ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను వివిక్త డేటా పాయింట్లుగా మార్చే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది – నిరంతర చలన అవగాహనను సృష్టించడానికి సెకనుకు బహుళ చిత్రాలను వేగంగా సంగ్రహించడం ద్వారా మానవ మెదడు దృశ్య సమాచారాన్ని ఎలా ప్రాసెస్ చేస్తుంది. అయితే, సాంప్రదాయ నమూనా పద్ధతులు సవాళ్లతో వస్తాయి. నమూనా రేటు చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, మారుపేరు కళాఖండాలు సంభవిస్తాయి, ఇది వక్రీకృత చిత్రాలు మరియు ఆప్టికల్ అసమర్థతలకు దారితీస్తుంది. ఒక ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ వాగన్-వీల్ ఎఫెక్ట్, ఇక్కడ వీడియోలోని స్పిన్నింగ్ వీల్ తగినంత ఫ్రేమ్ రేట్ల కారణంగా వెనుకకు కదులుతుంది లేదా స్తంభింపజేస్తుంది. ఈ మారుపేరు సమస్య మెటాసర్‌ఫేస్ రూపకల్పనలో ప్రధాన పరిమితి, ఇది ఆప్టికల్ సామర్థ్యం మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

దశాబ్దాలుగా, పరిశోధకులు అలియాసింగ్‌ను అంచనా వేయడానికి మరియు తగ్గించడానికి నైక్విస్ట్ నమూనా సిద్ధాంతంపై ఆధారపడ్డారు. ఏదేమైనా, న్యూక్విస్ట్ యొక్క సిద్ధాంతం, డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ కోసం ఉపయోగకరంగా ఉన్నప్పటికీ, మెటాసూర్ఫేస్ల యొక్క ఆప్టికల్ సంక్లిష్టతలకు పూర్తిగా కారణం కాదని పోస్ట్చ్ బృందం కనుగొంది. న్యూక్విస్ట్ సిద్ధాంతం డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ కోసం పౌన frequency పున్య పరిమితులను సమర్థవంతంగా నిర్వచించినప్పటికీ, ఇది మెటాసూర్ఫేస్లలో ఆప్టికల్ వక్రీకరణను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయడంలో లేదా నిరోధించడంలో విఫలమవుతుంది, ఇది మెటాసూర్ఫేస్ల యొక్క సంక్లిష్ట నానోస్ట్రక్చర్ మరియు కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావం రెండింటికీ ఉండాలి.

ఈ పరిమితిని పరిష్కరించడానికి, బృందం మెటాసూర్ఫేస్ల యొక్క రెండు డైమెన్షనల్ లాటిస్ స్ట్రక్చర్ మరియు కాంతి యొక్క తరంగ లక్షణాలు రెండింటినీ కలిగి ఉన్న కొత్త మల్టీ డైమెన్షనల్ నమూనా సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేసింది. వారి పరిశోధన, మొదటిసారిగా, మెటాసర్‌ఫేస్ యొక్క నానోస్ట్రక్చర్డ్ లాటిస్ మరియు దాని స్పెక్ట్రల్ ప్రొఫైల్ మధ్య రేఖాగణిత సంబంధం ఆప్టికల్ పనితీరును నిర్ణయించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని వెల్లడించింది. లాటిస్ భ్రమణాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా మరియు విక్షేపణ అంశాలను సమగ్రపరచడం ద్వారా, బృందం శబ్దాన్ని తగ్గించే మరియు కాంతి నియంత్రణను పెంచే యాంటీ-అలియాసింగ్ వ్యూహాన్ని ప్రవేశపెట్టింది. ఈ విధానాన్ని ఉపయోగించి, అవి విస్తృత స్పెక్ట్రం అంతటా ఆప్టికల్ శబ్దాన్ని విజయవంతంగా తగ్గించాయి-కనిపించే కాంతి నుండి అతినీలలోహిత తరంగదైర్ఘ్యాల వరకు-మరియు అతినీలలోహిత పాలనలో పనిచేసే అధిక-నమరికత (NA) మెటలెన్సులు మరియు వైడ్-యాంగిల్ మెటా-హోలోగ్రామ్‌లను ప్రదర్శించారు. ఈ అధ్యయనం ఆప్టికల్ మెటాసూర్ఫేస్ల కోసం సైద్ధాంతిక చట్రాన్ని పునర్నిర్వచించడమే కాకుండా, ఫాబ్రికేషన్ అడ్డంకులను సడలించింది, అధిక-రిజల్యూషన్ అతినీలలోహిత మరియు అధిక-నమరికత-నమర-అపార్టు మెటాసూర్ఫేస్లను మరింత సాధ్యమయ్యేలా చేస్తుంది.

ప్రొఫెసర్ జున్సుక్ రో వారి ఆవిష్కరణ యొక్క ప్రాముఖ్యతను నొక్కిచెప్పారు: “ఈ పరిశోధన తరువాతి తరం ఫ్లాట్ ఆప్టికల్ పరికరాల కోసం కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది, వీటిలో హై-ఎన్ఎ మెటల్లింగ్స్ మరియు వైడ్ యాంగిల్ మెటా-హోలోగ్రామ్లు ఉన్నాయి. మా కొత్తగా అభివృద్ధి చెందిన నమూనా సిద్ధాంతం చాలా బహుముఖమైనది, మైక్రోవేవ్స్ నుండి తరంగదైర్ఘ్యాలు విస్తరించి ఉన్నాయి. విపరీతమైన అతినీలలోహిత ఆప్టిక్స్ చాలా ఖచ్చితమైన కల్పన అవసరం, అయితే ఈ ప్రాంతంలో పరిశోధన చాలా సవాలుగా ఉంటుంది, అయితే, అతినీలలోహిత మెటాసూర్ఫేస్‌లలో కొత్త అవకాశాలను అన్‌లాక్ చేస్తుంది. “

ఈ పరిశోధనకు పోస్కో, శామ్సంగ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, సైన్స్ అండ్ ఐసిటి మంత్రిత్వ శాఖ మరియు కొరియా నేషనల్ రీసెర్చ్ ఫౌండేషన్ మద్దతు ఇచ్చాయి.



Source link