Optisk superoscillation hänvisar till ett vågpaket som kan svänga lokalt i en frekvens som överstiger dess högsta Fourier-komponent. Detta spännande fenomen möjliggör produktion av extremt lokaliserade vågor som kan bryta den optiska diffraktionsbarriären. Verkligen, superoscillation har visat sig vara en effektiv teknik för att övervinna diffraktionsbarriären vid optisk superupplösningsavbildning. Problemet är att starka sidolober åtföljer huvudloberna av superoscillerande vågor, vilket begränsar synfältet och hindrar applicering.

Det finns också kompromisser mellan huvudloberna och sidoloberna för superoscillerande vågpaket:att reducera den superoscillerande egenskapsstorleken på huvudloben kommer till priset av att förstora sidoloberna. Detta händer främst för att superoscillation är ett lokalt fenomen, ändå är den totala bredden av vågpaketet bredare än den optiska diffraktionsgränsen.

Exakt konstruktion av interferensen av diffrakterade ljusfält som emitteras från komplexa nanostrukturer kan producera strukturella masker som möjliggör betydande optisk superoscillation. Men strukturella masker kräver optimering och komplex tillverkning, och det resulterande ljusfältet är fortfarande begränsat av högintensiva sidlobar. Att producera superoscillerande vågor med märkbar funktionsstorlek samtidigt som man bibehåller ett större synfält har varit utmanande fram till nu.

Som rapporterats i Avancerad fotonik , forskare från Jinan University, Guangzhou, Kina, nyligen utvecklat ett sätt att eliminera, i viss utsträckning, avvägningarna involverade i superoscillerande vågpaket. De demonstrerar, både experimentellt och teoretiskt, generering av superoscillerande ljusfläckar utan sidolober.

En central mikroskiva med cylindrisk diffraktion ger upphov till en superoscillerande ljusfläck av en storlek inom den optiska diffraktionsgränsen. Ett par skarpkantade öppningar säkerställer konstruktiv interferens med högspatiala frekvensvågor. Denna interferens eliminerar effektivt sidolober längs ett symmetriskt snitt som kan justeras i tvärplanet genom att rotera de månliknande öppningarna.

Enligt Yanwen Hu, en doktorand som arbetar under överinseende av Zhenqiang Chen vid institutionen för optoelektronisk teknik vid Jinan University, "På grund av sin enkla design, baserad på tydlig fysik, den skarpkantade bländaren är en lovande kandidat för realisering av superoscillerande vågor."

Hu förklarar vidare att den cylindriska diffraktionen av den centrala mikroskivan producerar superoscillerande vågor med Bessel-liknande former. Dessa former gör det möjligt för de ömtåliga strukturerna hos de superoscillerande vågorna som fortplantar sig i det fria utrymmet att färdas mycket längre än de evanescenta ljusvågorna. Enligt Hu, denna spännande spridningseffekt av superoscillation lovar potentiell tillämpning vid nanopartikelmanipulation, samt superupplöst bildbehandling.