JP2012510637A - 光学的メタポラライザ・デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
1)ある極性を有する光に対する透過率(transparency)は、自由空間を0で表し、当該メタマテリアルの極性の向きであって、入射光の極性の向きと同じ(平行である)ものを‖で表すと、
Z‖ 〜 Z0,
|ε‖| 〜 |μ‖|
で表され、ここに、ε‖および μ‖は、同じ符号を有し(当該メタマテリアルが、通常は不透明であっても、光学的に半透過性を有するほどに薄いというわけではない限り)、ε‖の虚数部は小さく、そして、|n‖|は、1.0に近く、かつ、実質的には2.0より小さい。よって、
μ‖ 〜 μ0 and ε‖ 〜 ε0
となる。
すなわち、当該メタマテリアルのうち、‖方向を向いている表面のいくつかの断面は、ガラスのような純粋な誘電体に類似している。前記表面上の、いかなる誘導性または容量性を有する特徴部も、広い間隔を隔てて並んでおり、すなわち、その間隔は、影響を受ける光の波長の4分の1よりはるかに大きい。
2)他の極性を有する光に対する高度な偏光であって、最小の吸収または反射を伴うものは、当該メタマテリアルの極性の向きであって、入射光の極性の向きとは異なる(直角な)ものを⊥で表すと、
Z⊥ ≪ ∞,
|ε⊥| > |μ⊥|
で表され、ここに、ε⊥および μ⊥は、同じ符号を有し(当該メタマテリアルが、通常は不透明であっても、光学的に半透過性を有するほどに薄いというわけではない限り)、ε⊥の虚数部は小さく、そして、|n⊥|は、1.0に近く、かつ、2.0より小さい。よって、
μ⊥ = 小さな数 and ε⊥ = 大きな数
となる。
すなわち、当該メタマテリアルのうち、⊥方向を向いている表面のいくつかの断面は、高い容量性と、低い誘導性とを有する構造体に類似しており、その構造体は、実質的な誘導的結合を行うことを見込んで、前記波長の6分の1以下の範囲内の隙間を隔てて並んでいる複数の特徴部を有する。
ε⊥ = f1ε1 + f2ε2
で表され、また、平行な方向に偏光されている光子についての実効誘電率ε‖は、
1/ε‖ = f1/ε1 + f2/ε2
で表される。よって、その光学的非アイソトロピ(異方性)により、異なる極性を有する光子が、複屈折材料の異なる量、ひいては、異なる量の回転を「見る」。当業者であれば理解されることは、複屈折材料の直線バーまたはライン1801を、非直線ラインまたはフラクタル・ラインもしくは空間充填ラインに、本実施形態の本質的な機能を損なうことなく、置換することが可能であるということである。
(1) 偏光を行う方法であって、
光を、複数のサブ波長特徴部を有する構造体を透過させる工程を含み、
前記複数のサブ波長特徴部は、見かけのキャパシタンスと見かけのインダクタンスとを有し、
それら見かけのキャパシタンスおよび見かけのインダクタンスは、第1光軸方向についての値と、第2光軸方向についての値とが互いに異なり、
前記光のうち、第1極性を有する部分は、前記構造体内の実効誘電率および実効透磁率に遭遇し、それら実効誘電率および実効透磁率は、前記第1極性を有する前記光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記光のうち、第2極性を有する部分は、前記構造体内の実効誘電率であって、前記第1極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率より大きいものと、前記構造体内の実効透磁率であって、前記第1極性を有する前記光が遭遇する前記実効透磁率より小さいものとに遭遇し、
それにより、前記第2極性を有する前記光の電場の位相が、前記第2極性を有する前記光の磁場に応じて変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有する方法。
(2) 前記第2極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に負の値である(1)項に記載の方法。
(3) 前記第2極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に正の値である(1)項に記載の方法。
(4) 前記第3極性は、前記第1極性と実質的に等価である(1)項に記載の方法。
(5) さらに、前記光を、前記複数のサブ波長特徴部を有する複数の構造体であって直列に並んだものを透過させ、それにより、前記第2極性を、回転により、反復的に、最終的に出力される光の極性に変化させる工程を含む(1)項に記載の方法。
(6) 入射光子に発生するリターデーションの量を、前記入射光子の直線偏光に応じて連続的に変化させ、その変化を、いずれの2つの光子についても、それら2つの光子間のリターデーション差が、前記2つの光子間の偏光方位角差と一致するかまたはそれに接近するように行う方法であって、
第1光子および第2光子を、複数のサブ波長特徴部を有する構造体を透過させる工程を含み、
前記複数のサブ波長特徴部は、見かけのキャパシタンスと見かけのインダクタンスとを有し、
それら見かけのキャパシタンスおよび見かけのインダクタンスは、第1光軸方向についての値と、第2光軸方向についての値とが互いに異なり、
第1極性を有する前記第1光子は、前記構造体内の実効誘電率および実効透磁率に遭遇し、それら実効誘電率および前記実効透磁率は、前記第1光子に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じあり、
第2極性を有する前記第2光子は、前記構造体内の実効誘電率であって、前記第1極性を有する前記第1光子が遭遇する前記実効誘電率より大きいものと、前記構造体内の実効透磁率であって、前記第1極性を有する前記第1光子が遭遇する前記実効透磁率より小さいものとに遭遇し、
それにより、前記第2光子の電場の位相が、前記第2光子の磁場に応じてに変化し、それにより、前記第2光子の前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1光子の前記第1極性の向きに対してより近い向きを有する方法。
(7) 前記第2光子が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に、負の値である(6)項に記載の方法。
(8) 前記第2光子が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に、正の値である(6)項に記載の方法。
(9) 前記第3極性は、前記第1極性と実質的に等価である(6)項に記載の方法。
(10) さらに、前記光を、前記複数のサブ波長特徴部を有する複数の構造体であって直列に並んだものを透過させ、それにより、前記第2極性を、回転により、反復的に、最終的に出力される光の極性に変化させる工程を含む(6)項に記載の方法。
(11) 偏光を行うデバイスであって、
誘電性媒質(dielectric medium)と、
その誘電性媒質上に支持され、複数のサブ波長伝導性エレメントより成る構造体と
を含み、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、容量性および誘導性を有する複数の容量性・誘導性特徴部であって、それら容量性・誘導性特徴部のサイズおよび向きに応じて実効誘電率および実効透磁率を示すものを形成し、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、前記構造体内において軸方向に並ぶように配置されており、その配置は、第1極性を有する入射光が遭遇する、第1光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部と、第2極性を有する入射光が遭遇する、第2光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部とが互いに異なるように行われ、
前記第1極性を有する前記入射光は、前記構造体内の第1実効誘電率および第1実効透磁率に遭遇し、それら第1実効誘電率および第1実効透磁率は、前記第1極性を有する前記入射光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記第2極性を有する前記入射光は、前記構造体内の、前記第1実効誘電率より大きな第2実効誘電率と、前記構造体内の、前記第1実効透磁率より小さな第2実効透磁率とに遭遇し、
前記第2極性を有する前記入射光の電場の位相が変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有するデバイス。
(12) 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
前記誘電性媒質上において、複数の行と複数の列との配列を成すように、複数の伝導性ドットが配列されたグリッドを含み、
互いに隣接した列上における伝導性ドット間の第1間隔が、偏光が行われるべき入射光の波長の半分に実質的に等しく、
互いに隣接した行上における伝導性ドット間の第2間隔が、偏光が行われるべき入射光の前記波長の6分の1に実質的に等しく、
各伝導性ドットの直径が、偏光が行われるべき入射光の前記波長の20分の1に実質的に等しい(11)項に記載のデバイス。
(13) 前記複数の伝導性ドットは、前記誘電性媒質の全表面積の10分の1より狭い領域を覆う(12)項に記載のデバイス。
(14) さらに、前記複数の伝導性ドットのそれぞれの列に隣接して配置され、各列内における複数の伝導性ドットを誘導的に結合するナノスケール・ワイヤを含む(12)項に記載のデバイス。
(15) 前記ナノスケール・ワイヤは、連続体である(14)項に記載のデバイス。
(16) 前記ナノスケール・ワイヤは、不連続体である(14)項に記載のデバイス。
(17) 前記ナノスケール・ワイヤは、凹凸表面を有する(14)項に記載のデバイス。
(18) 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
複数のユニット・セルから成る配列を含み、それらユニット・セルは、水平軸線に関しても垂直軸線に関しても対称であるが、対角軸線に関しては非対称である(11)項に記載のデバイス。
(19) 前記複数のユニット・セルは、凹凸表面を有する複数本のナノワイヤによって 形成されている(18)項に記載のデバイス。
(20) 前記複数のユニット・セルは、不連続である複数本のナノワイヤによって形成 されている(18)項に記載のデバイス。
(21) 前記複数のユニット・セルは、前記誘電性媒質上で垂直方向を向くように配置 された複数本の伝送線路として形成されている(18)項に記載のデバイス。
(22) 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
各々、負の屈折率を有する複数の平面構造アンテナが一列に並んで成る配列を含み、
前記複数の平面構造アンテナは、水平方向における複数の容量性ギャップと、垂直方向における複数の容量性ギャップとを有し、
前記水平方向における複数の容量性ギャップの全長が、前記垂直方向における複数の容量性ギャップの全長の2倍の長さに実質的に等しい(11)項に記載のデバイス。
(23)前記複数の平面構造アンテナは、凹凸表面を有する複数本のナノワイヤによって 形成されている(22)項に記載のデバイス。
(24)前記平面構造アンテナは、不連続である複数本のナノワイヤによって形成されて いる(22)項に記載のデバイス。
(25)前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
互いに平行なナノワイヤ・セグメントを1対とする複数対のナノワイヤ・セグメントの配列を含み、
各ナノワイヤ・セグメントの長さは、偏光が行われるべき入射光の波長の8分の1に実質的に等しく、
各ナノワイヤ・セグメントの直径の、前記長さに対するアスペクト比は、1:6.875に等しい(11)項に記載のデバイス。
(26)前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
複数のナノワイヤ・シャント・インダクタ・セグメントを含み、
各ナノワイヤ・シャント・インダクタ・セグメントは、各対の、互いに平行なナノワイヤ・セグメント内において、それらナノワイヤ・セグメントの間に配置される(25)項に記載のデバイス。
(27) 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
各々、透過性複屈折材料によって作成された複数の透過性複屈折材料ストリップを含み、
それら透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において互いに平行に並ぶとともに、偏光が行われるべき入射光の波長より実質的に短い距離を隔てて配置されている(11)項に記載のデバイス。
(28) 前記距離は、偏光が行われるべき入射光の前記波長の4分の1以下の長さを有 する(27)項に記載のデバイス。
(29) 前記誘電性媒質は、前記複数の透過性複屈折材料ストリップの屈折率とは実質的に異なる屈折率を有しており、それにより、前記複数の透過性複屈折材料ストリップが、前記誘電性媒質が与える影響とは異なる影響を前記前記入射光に与える(27)項に記載のデバイス。
(30) 前記複数の透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において互いに平行に配置されている(27)項に記載のデバイス。
(31) 前記複数の透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において、フラクタルな空間充填形状として配置されている(27)項に記載のデバイス。
(32) 前記複数のサブ波長伝導性エレメントにより構成された前記構造体は、前記第1実効誘電率より大きな負の第2実効誘電率と、前記第1実効透磁率より小さな負の第2実効透磁率とを生成する(11)項に記載のデバイス。
(33) 前記入射光のうち50%より少ない部分が当該デバイスによって反射される(11)項に記載のデバイス。
(34) 偏光依存型ビデオ・ディスプレイまたは光シャッタ・デバイスの輝度を増加させる方法であって、
入射光を受光するメタポラライザを提供する工程を含み、
そのメタポラライザは、さらに、
誘電性媒質と、
その誘電性媒質上に支持され、複数のサブ波長伝導性エレメントより成る構造体と
を含み、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、容量性および誘導性を有する複数の容量性・誘導性特徴部であって、それら容量性・誘導性特徴部のサイズおよび向きに応じて変化する実効誘電率および実効透磁率を示すものを形成し、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、前記構造体内において軸方向に並ぶように配置されており、その配置は、第1極性を有する入射光が、第1光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部から受ける影響と、第2極性を有する入射光が、第2光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部から受ける影響とが互いに異なるように行われ、
前記第1極性を有する前記入射光は、前記構造体内の第1実効誘電率および第1実効透磁率に遭遇し、それら第1実効誘電率および第1実効透磁率は、前記第1極性を有する前記入射光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記第2極性を有する前記入射光は、前記構造体内の、前記第1実効誘電率より大きな第2実効誘電率と、前記構造体内の、前記第1実効透磁率より小さな第2実効透磁率とに遭遇し、
前記第2極性を有する前記入射光の電場の位相が変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有し、
当該方法は、さらに、
ウェーブブロック・デポラライザを、前記入射光が前記メタポラライザから出力された光を受光するのに適した位置に配置する工程であって、前記ウェーブブロック・デポラライザは、透過状態において、入射光の極性を回転させる一方、不透過状態において、前記入射光の前記極性に対して中立であるものと、
標準的なポラライザを、前記入射光が前記ウェーブブロック・デポラライザから出力された光を受光するのに適した位置に配置する工程であって、前記標準的なポラライザは、前記入射光が、前記透過状態にある前記ウェーブブロック・デポラライザから出力された光の極性に一致するとともに、前記第1極性および前記第3極性とは実質的に反対の極性を有するように選択されるものと、
前記ウェーブブロック・デポラライザを前記透過状態に置く工程と
を含む方法。
(35) さらに、前記標準的なポラライザに前記入射光のすべての反射を行わせるために、前記ウェーブブロック・デポラライザを前記不透過状態に切り換える工程を含む(34)項に記載の方法。
この発明の概要の欄は、選択されたいくつかの概念を簡単に紹介するために設けられており、それら概念はまた、後に、発明を実施するための形態の欄において詳述する。この発明の概要の欄は、特許請求の範囲の欄に記載された主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図していないし、特許請求の範囲の欄に記載された主題の範囲を限定することも意図していない。本発明の特徴、詳細、実用性および効果は、後述の、本発明の種々の実施形態についての文章による説明において、さらに詳細に提示され、それら実施形態は、添付した図面において図示されるとともに後続する特許請求の範囲の欄において定義されている。
Claims (35)
- 偏光を行う方法であって、
光を、複数のサブ波長特徴部を有する構造体を透過させる工程を含み、
前記複数のサブ波長特徴部は、見かけのキャパシタンスと見かけのインダクタンスとを有し、
それら見かけのキャパシタンスおよび見かけのインダクタンスは、第1光軸方向についての値と、第2光軸方向についての値とが互いに異なり、
前記光のうち、第1極性を有する部分は、前記構造体内の実効誘電率および実効透磁率に遭遇し、それら実効誘電率および実効透磁率は、前記第1極性を有する前記光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記光のうち、第2極性を有する部分は、前記構造体内の実効誘電率であって、前記第1極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率より大きいものと、前記構造体内の実効透磁率であって、前記第1極性を有する前記光が遭遇する前記実効透磁率より小さいものとに遭遇し、
それにより、前記第2極性を有する前記光の電場の位相が、前記第2極性を有する前記光の磁場に応じて変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有する方法。 - 前記第2極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に負の値である請求項1に記載の方法。
- 前記第2極性を有する前記光が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に正の値である請求項1に記載の方法。
- 前記第3極性は、前記第1極性と実質的に等価である請求項1に記載の方法。
- さらに、
前記光を、前記複数のサブ波長特徴部を有する複数の構造体であって直列に並んだものを透過させ、それにより、前記第2極性を、回転により、反復的に、最終的に出力される光の極性に変化させる工程を含む請求項1に記載の方法。 - 入射光子に発生するリターデーションの量を、前記入射光子の直線偏光に応じて連続的に変化させ、その変化を、いずれの2つの光子についても、それら2つの光子間のリターデーション差が、前記2つの光子間の偏光方位角差と一致するかまたはそれに接近するように行う方法であって、
第1光子および第2光子を、複数のサブ波長特徴部を有する構造体を透過させる工程を含み、
前記複数のサブ波長特徴部は、見かけのキャパシタンスと見かけのインダクタンスとを有し、
それら見かけのキャパシタンスおよび見かけのインダクタンスは、第1光軸方向についての値と、第2光軸方向についての値とが互いに異なり、
第1極性を有する前記第1光子は、前記構造体内の実効誘電率および実効透磁率に遭遇し、それら実効誘電率および前記実効透磁率は、前記第1光子に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じあり、
第2極性を有する前記第2光子は、前記構造体内の実効誘電率であって、前記第1極性を有する前記第1光子が遭遇する前記実効誘電率より大きいものと、前記構造体内の実効透磁率であって、前記第1極性を有する前記第1光子が遭遇する前記実効透磁率より小さいものとに遭遇し、
それにより、前記第2光子の電場の位相が、前記第2光子の磁場に応じてに変化し、それにより、前記第2光子の前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1光子の前記第1極性の向きに対してより近い向きを有する方法。 - 前記第2光子が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に、負の値である請求項6に記載の方法。
- 前記第2光子が遭遇する前記実効誘電率および前記実効透磁率は、共に、正の値である請求項6に記載の方法。
- 前記第3極性は、前記第1極性と実質的に等価である請求項6に記載の方法。
- さらに、
前記光を、前記複数のサブ波長特徴部を有する複数の構造体であって直列に並んだものを透過させ、それにより、前記第2極性を、回転により、反復的に、最終的に出力される光の極性に変化させる工程を含む請求項6に記載の方法。 - 偏光を行うデバイスであって、
誘電性媒質(dielectric medium)と、
その誘電性媒質上に支持され、複数のサブ波長伝導性エレメントより成る構造体と
を含み、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、容量性および誘導性を有する複数の容量性・誘導性特徴部であって、それら容量性・誘導性特徴部のサイズおよび向きに応じて実効誘電率および実効透磁率を示すものを形成し、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、前記構造体内において軸方向に並ぶように配置されており、その配置は、第1極性を有する入射光が遭遇する、第1光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部と、第2極性を有する入射光が遭遇する、第2光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部とが互いに異なるように行われ、
前記第1極性を有する前記入射光は、前記構造体内の第1実効誘電率および第1実効透磁率に遭遇し、それら第1実効誘電率および第1実効透磁率は、前記第1極性を有する前記入射光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記第2極性を有する前記入射光は、前記構造体内の、前記第1実効誘電率より大きな第2実効誘電率と、前記構造体内の、前記第1実効透磁率より小さな第2実効透磁率とに遭遇し、
前記第2極性を有する前記入射光の電場の位相が変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有するデバイス。 - 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
前記誘電性媒質上において、複数の行と複数の列との配列を成すように、複数の伝導性ドットが配列されたグリッドを含み、
互いに隣接した列上における伝導性ドット間の第1間隔が、偏光が行われるべき入射光の波長の半分に実質的に等しく、
互いに隣接した行上における伝導性ドット間の第2間隔が、偏光が行われるべき入射光の前記波長の6分の1に実質的に等しく、
各伝導性ドットの直径が、偏光が行われるべき入射光の前記波長の20分の1に実質的に等しい請求項11に記載のデバイス。 - 前記複数の伝導性ドットは、前記誘電性媒質の全表面積の10分の1より狭い領域を覆う請求項12に記載のデバイス。
- さらに、
前記複数の伝導性ドットのそれぞれの列に隣接して配置され、各列内における複数の伝導性ドットを誘導的に結合するナノスケール・ワイヤを含む請求項12に記載のデバイス。 - 前記ナノスケール・ワイヤは、連続体である請求項14に記載のデバイス。
- 前記ナノスケール・ワイヤは、不連続体である請求項14に記載のデバイス。
- 前記ナノスケール・ワイヤは、凹凸表面を有する請求項14に記載のデバイス。
- 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
複数のユニット・セルから成る配列を含み、それらユニット・セルは、水平軸線に関しても垂直軸線に関しても対称であるが、対角軸線に関しては非対称である請求項11に記載のデバイス。 - 前記複数のユニット・セルは、凹凸表面を有する複数本のナノワイヤによって形成されている請求項18に記載のデバイス。
- 前記複数のユニット・セルは、不連続である複数本のナノワイヤによって形成されている請求項18に記載のデバイス。
- 前記複数のユニット・セルは、前記誘電性媒質上で垂直方向を向くように配置された複数本の伝送線路として形成されている請求項18に記載のデバイス。
- 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
各々、負の屈折率を有する複数の平面構造アンテナが一列に並んで成る配列を含み、
前記複数の平面構造アンテナは、水平方向における複数の容量性ギャップと、垂直方向における複数の容量性ギャップとを有し、
前記水平方向における複数の容量性ギャップの全長が、前記垂直方向における複数の容量性ギャップの全長の2倍の長さに実質的に等しい請求項11に記載のデバイス。 - 前記複数の平面構造アンテナは、凹凸表面を有する複数本のナノワイヤによって形成されている請求項22に記載のデバイス。
- 前記平面構造アンテナは、不連続である複数本のナノワイヤによって形成されている請求項22に記載のデバイス。
- 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
互いに平行なナノワイヤ・セグメントを1対とする複数対のナノワイヤ・セグメントの配列を含み、
各ナノワイヤ・セグメントの長さは、偏光が行われるべき入射光の波長の8分の1に実質的に等しく、
各ナノワイヤ・セグメントの直径の、前記長さに対するアスペクト比は、1:6.875に等しい請求項25に記載のデバイス。 - 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
複数のナノワイヤ・シャント・インダクタ・セグメントを含み、
各ナノワイヤ・シャント・インダクタ・セグメントは、各対の、互いに平行なナノワイヤ・セグメント内において、それらナノワイヤ・セグメントの間に配置される請求項25に記載のデバイス。 - 前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、さらに、
各々、透過性複屈折材料によって作成された複数の透過性複屈折材料ストリップを含み、
それら透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において互いに平行に並ぶとともに、偏光が行われるべき入射光の波長より実質的に短い距離を隔てて配置されている請求項11に記載のデバイス。 - 前記距離は、偏光が行われるべき入射光の前記波長の4分の1以下の長さを有する請求項27に記載のデバイス。
- 前記誘電性媒質は、前記複数の透過性複屈折材料ストリップの屈折率とは実質的に異なる屈折率を有しており、それにより、前記複数の透過性複屈折材料ストリップが、前記誘電性媒質が与える影響とは異なる影響を前記前記入射光に与える請求項27に記載のデバイス。
- 前記複数の透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において互いに平行に配置されている請求項27に記載のデバイス。
- 前記複数の透過性複屈折材料ストリップは、前記誘電性媒質上において、フラクタルな空間充填形状として配置されている請求項27に記載のデバイス。
- 前記複数のサブ波長伝導性エレメントにより構成された前記構造体は、前記第1実効誘電率より大きな負の第2実効誘電率と、前記第1実効透磁率より小さな負の第2実効透磁率とを生成する請求項11に記載のデバイス。
- 前記入射光のうち50%より少ない部分が当該デバイスによって反射される請求項11に記載のデバイス。
- 偏光依存型ビデオ・ディスプレイおよび光シャッタ・デバイスの輝度を増加させる方法であって、
入射光を受光するメタポラライザを提供する工程を含み、
そのメタポラライザは、さらに、
誘電性媒質と、
その誘電性媒質上に支持され、複数のサブ波長伝導性エレメントより成る構造体と
を含み、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、容量性および誘導性を有する複数の容量性・誘導性特徴部であって、それら容量性・誘導性特徴部のサイズおよび向きに応じて変化する実効誘電率および実効透磁率を示すものを形成し、
前記複数のサブ波長伝導性エレメントは、前記構造体内において軸方向に並ぶように配置されており、その配置は、第1極性を有する入射光が、第1光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部から受ける影響と、第2極性を有する入射光が、第2光軸方向に沿った複数の容量性・誘導性特徴部から受ける影響とが互いに異なるように行われ、
前記第1極性を有する前記入射光は、前記構造体内の第1実効誘電率および第1実効透磁率に遭遇し、それら第1実効誘電率および第1実効透磁率は、前記第1極性を有する前記入射光に実質的な影響を与えない自由空間の実効誘電率および実効透磁率と実質的に同じであり、
前記第2極性を有する前記入射光は、前記構造体内の、前記第1実効誘電率より大きな第2実効誘電率と、前記構造体内の、前記第1実効透磁率より小さな第2実効透磁率とに遭遇し、
前記第2極性を有する前記入射光の電場の位相が変化し、それにより、前記第2極性を、回転により、第3極性に変化させ、その第3極性は、前記第2極性の向きに対してより、前記第1極性の向きに対してより近い向きを有し、
当該方法は、さらに、
ウェーブブロック・デポラライザを、前記入射光が前記メタポラライザから出力された光を受光するのに適した位置に配置する工程であって、前記ウェーブブロック・デポラライザは、透過状態において、入射光の極性を回転させる一方、不透過状態において、前記入射光の前記極性に対して中立であるものと、
標準的なポラライザを、前記入射光が前記ウェーブブロック・デポラライザから出力された光を受光するのに適した位置に配置する工程であって、前記標準的なポラライザは、前記入射光が、前記透過状態にある前記ウェーブブロック・デポラライザから出力された光の極性に一致するとともに、前記第1極性および前記第3極性とは実質的に反対の極性を有するように選択されるものと、
前記ウェーブブロック・デポラライザを前記透過状態に置く工程と
を含む方法。 - さらに、
前記標準的なポラライザに前記入射光のすべての反射を行わせるために、前記ウェーブブロック・デポラライザを前記不透過状態に切り換える工程を含む請求項34に記載の方法。
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