FTMC Optoelektronikos skyriaus mokslininkas Ernestas Nacius tapo gamtos mokslų daktaru medžiagų inžinerijos srityje.
Jis apgynė disertaciją „Lazerinio mikroapdirbimo būdu pagamintų pluoštus formuojančių elementų NIR ir THz bangų ruože kūrimas ir pritaikymas medžiagų apdirbime bei vaizdinime” („Development and application of beam shaping elements fabricated by laser micromachining in the NIR and THz wavelength ranges for material processing and imaging“). Mokslinis vadovas – doc. dr. Vytautas Jukna.
Sveikiname kolegą atlikus puikų darbą ir linkime tolesnės visokeriopos sėkmės!
Disertacijoje nagrinėjama lazerinių pluoštų formavimo tematika artimosios infraraudonajai šviesos spektro bei terahercinių bangų ruože. Minimi pluoštai – tai itin siauri ir koncentruoti šviesos spinduliai, kuriuos sukuria lazeriai. Tokie pluoštai naudojami įvairiose srityse – nuo medicinos iki pramonės ar komunikacijų.
„Artimosios infraredinės spinduliuotės valdymas vykdomas panaudojant geometrinės fazės elementus [specialius optinius komponentus, kurie leidžia itin tiksliai valdyti šviesos bangų savybes], dar kitaip žinomus kaip Pancharatnam-Berry fazės elementai.
Šių elementų pagrindą sudaro stiklo tūryje ultratrumpaisiais impulsais įrašytos nanogardelės – periodiniai medžiagos sutankėjimai ir praretėjimai. Gardelių įrašymo metu galime kontroliuoti jų pasukimo kampą bei kitas savybes ir tai panaudoti praeinančių pro jas bangų fazės, poliarizacijos ar amplitudės kontrolei“, – pasakoja fizikas.
Šią technologiją išskirtinai kartu išvystė Lietuvos ir Jungtinės Karalystės mokslininkai.
Tuo metu terahercinių bangų valdymui panaudotos kitos – silicio ir plieno folijos – medžiagos, iš kurių pagaminami šviesą valdantys vadinamieji difrakciniai ar metapaviršines struktūras turintys elementai. Pasak Ernesto, nors šie du bangų ruožai yra labai skirtingi – pirmasis arti regimosios šviesos srities, o antrasis yra arčiau radijo spektro. Tačiau jiems galima pritaikyti panašius bangų formavimo principus – tik reikia pasitelkti skirtingas medžiagas.
Kokia viso to nauda mums visiems?
„Šiuose darbuose nagrinėjami nauji, unikalūs pluoštų skirstiniai, kurie turi potencialų praktinį pritaikymą.
Su geometrinės fazės elementais pademonstruoti du būdai, kaip atlikti aukštos kokybės lazerinį stiklų skaldymą – pjovimą. Taip pat pademonstruotas būdas sukurti aukštos galios plokščios viršūnės pluoštus su sudėtingais poliarizacijos skirstiniais – tokie pluoštai praktiškai panaudoti plonų dangų selektyvioje lazerinėje abliacijoje [procese, kai medžiaga pašalinama nuo paviršiaus naudojant intensyvią lazerio šviesą]“, – paaiškina E. Nacius.
(2024 m. gegužės mėn. „Laser & Photonics Reviews“ žurnalo viršelis. Dr. Rusnės Ivaškevičiūtės-Povilauskienės / onlinelibrary.wiley.com iliustracija)
Be to, miūsų kolegos pagaminti šviesą „laužantys“ difrakciniai elementai, skirti terahercinėmis bangomis, buvo praktiškai panaudoti vaizdinimo eksperimentuose. Pavyzdžiui, sukurtas specialius lęšis, formuojantis vadinamąjį Airy šviesos pluoštą, kuris įgalina registruoti vaizdą, esantį už neskaidrios kliūties. Kitaip sakant, tai leidžia matyti, kas yra „už kampo“.
Šis Ernesto ir FTMC kolegų fizikų darbas buvo puikiai įvertintas tarptautiniu mastu ir netgi pateko ant prestižinio žurnalo „Laser & Photonics Reviews“ viršelio! Apie tai jau
esame rašę 2024 m. gegužę.
FTMC informacija