Intreerede
Licht
09-01-2002 | 16.00 uur
Prof.dr. H.P. Urbach | Faculteit Technische Natuurwetenschappen.
Gebogen en verstrooid licht
In de klassieke optica zijn een aantal theorieën ontstaan die men kan
onderscheiden door de mate van hun nauwkeurigheid. Volgens de geometrische
optica plant het licht zich grotendeels langs rechte lijnen voort. In de
scalaire diffractietheorie wordt de buiging van lichtbanen rond obstakels
verklaard maar wordt de polarisatie van het licht verwaarloosd. De
vectoriele diffractietheorie is een uitbreiding van de scalaire theorie
waarbij de draaiing van de polarisatie wordt gemodelleerd. De op de
Maxwellvergelijkingen gebaseerde theorie is de meest volledige beschrijving
van de lichtvoortplanting in de klassieke optica.
Voor veel optische lichtwegen is de scalaire diffractietheorie afdoende.
Echter, in moderne technische toepassingen zoals optische recording worden
lenzen gebruikt die het licht dermate sterk afbuigen dat de
polarisatiedraaiing niet verwaarloosd kan worden. Dan is vectoriele
diffractietheorie nodig. De voortschrijdende mininaturalisatie heeft tot
gevolg dat objecten in lichtwegen voorkomen met de orde van grootte van de
golflengte van het licht. Dit geldt bijvoorbeeld voor de reflectie van een
laserspot aan de puttenstructuur op optische platen. Voor de interactie van
licht met dit soort kleine objecten is de Maxwell theorie nodig.
Om de opslagcapaciteit op optische platen te vergroten is het noodzakelijk
de bestaande lees- en schrijfstrategieën te optimaliseren. Daarnaast worden
nieuwe ideeën onderzocht om de resolutie van het optisch systeem te
verhogen. Om superresolutie te realiseren moet informatie van de evanescente
verstrooide golven worden gedetecteerd. Dit kan door het nabije verstrooide
veld met een fijne naald te detecteren. Er zijn echter ook voorstellen om
superresolutie in het verre veld te realiseren, bijvoorbeeld door
geregulariseerde inversie van de lensafbeelding. Voor de detectie in
optische recording is het belichten met een bundel die een fasesingulariteit
heeft interessant. Verder zou superresolutie bereikt kunnen worden met een
volmaakte lens die bestaat uit een materiaal met relatieve electrische
permeabiliteit en relatieve magnetische permittiviteit gelijk aan -1.
Het onderzoek in de optische recording vereist drie-dimensionale op de
Maxwellvergelijkingen gebaseerde modellen. Aan de TU Delft is verspreid over
verschillende vakgroepen de voor deze modellen benodigde kennis aanwezig.
Een samenwerking tussen deze vakgroepen en Philips
Research is intussen begonnen.