Un tamiz de fotones es un dispositivo para enfocar la luz mediante difracción e interferencia . Consiste en una lámina plana de material llena de orificios dispuestos en un patrón similar a los anillos de una placa de zona de Fresnel , pero con la capacidad de enfocar la luz de forma mucho más nítida. El concepto de tamiz, desarrollado por primera vez en 2001, [1] es versátil porque las características del comportamiento de enfoque se pueden alterar para adaptarse a la aplicación mediante la fabricación de un tamiz que contenga orificios de varios tamaños diferentes y una disposición diferente del patrón de orificios.
Los tamices de fotones tienen aplicaciones en la fotolitografía [2] y son una alternativa a las lentes o espejos en telescopios [3] y a las lentes y antenas de terahercios [4] [ fuente conflictiva ] [5]
Cuando el tamaño de los tamices es menor que una longitud de onda de la luz de operación, el método tradicional mencionado anteriormente para describir los patrones de difracción no es válido. Se debe utilizar la teoría vectorial para aproximar la difracción de la luz de los nanotamices. [6] En esta teoría, se utiliza la combinación de la teoría de modos acoplados y el método de expansión múltiple para dar un modelo analítico, que puede facilitar la demostración de dispositivos tradicionales como lentes y hologramas. [7]
Al seguir una trayectoria radial en una placa de zona de Fresnel, la transmisión varía de 0 a 1 a 0, etc. La transición de 0 a 1 y viceversa es inmediata; es una onda cuadrada. Una onda cuadrada se puede construir a partir de una serie infinita de curvas sinusoidales (consulte la serie de Fourier ). Dentro de una placa de zona de Fresnel, cada uno de estos patrones de transmisión curvados sinusoidalmente crea un foco diferente, por lo que una placa de zona de Fresnel estándar crea un foco primario bastante desordenado, como se muestra en la figura 4 de la referencia 1. Si se pudiera hacer que la función de transmisión variara radialmente como una sola sinusoide, habría solo un foco. Esto y lo siguiente se explican en detalle en la referencia 8, especialmente en el capítulo 2, resumido en la ecuación 2.95 y la Tabla 1 en el mismo. Sin embargo, un patrón de transmisión perfectamente sinusoidal puede ser difícil de fabricar y se puede aproximar mucho haciendo que la transmisión promedio en un radio dado (es decir, promediando todo el camino alrededor de un círculo en ese radio) desde el centro varíe sinusoidalmente. Esto se puede lograr perforando agujeros del tamaño adecuado en lugares calculados, como en un tamiz de fotones. Los agujeros son fáciles de fabricar y permiten utilizar un patrón binario que varía radialmente y alrededor de cada círculo para generar, en promedio, una variación sinusoidal, eliminando así otros focos.
8. “Estudios sobre holografía de neutrones codificados por placas de la zona de Fresnel y codificación holográfica sintetizada”, Universidad de Birmingham, 1988
https://books.google.co.uk/books/about/Studies_in_Fresnel_Zone_Plate_Encoded_Ne.html?id=ovsFswEACAAJ&redir_esc=y