研究人员已经突破了当前超表面技术所带来的挑战，成功创建了一种可以巧妙管理非对称光传输的贾努斯超表面。
超表面技术代表了一种光学前沿方法，提供了比传统技术更薄、更轻以及通过微型人造结构精确操控光的能力等优势。来自KAIST的研究人员通过开发一种能够熟练控制非对称光传输的贾努斯超表面推动了这一领域的发展。这一创新还引入了一种新的增强安全性的方法，确保信息只能在特定情况下被解码。
10月15日，KAIST在校长李光泫的领导下，透露由材料科学与工程系的申钟华教授领导的团队成功创造了一种贾努斯超表面，能够精准控制光传输的方向依赖特性。
这种独特的非对称特性根据入射光的方向做出不同反应，在多个科学和工程领域中至关重要。该团队开发的贾努斯超表面可以作为一个光学系统，在两个方向上执行不同的角色。
类似于罗马神祇贾努斯以两张面孔而闻名，这种超表面对光的方向作出截然不同的反应。它在一个设备内操作两个独立的光学系统（例如，从一个角度作为放大镜，同时从另一个角度作为偏振相机）。本质上，这项技术允许两个光学系统同时运行，例如在一个方向上是镜头，在另一个方向上是全息图像。
这项开创性工作解决了以往超表面技术面临的一项关键问题。传统方法在根据入射光的方向选择性地管理光的三种主要特性：强度、相位和偏振方面存在局限性。
研究小组提出了一种创新的数学和物理方法成功解决了这一问题，为两个方向实现了不同的矢量全息图。这一成功展示了一个用于控制非对称光传输的完整系统。
此外，团队还基于该超表面技术引入了一种新的光学加密方法。利用贾努斯超表面，他们创建了根据光的方向和偏振状态产生不同图像的矢量全息图，从而建立了一种光学加密系统，显著提高了安全性，仅允许在特定条件下解码。
预计这项技术将成为下一代安全解决方案，适用于量子通信和安全数据传输等领域。
此外，超薄的超表面设计将大大减少传统光学设备的尺寸和重量，有助于未来设备的微型化。
来自KAIST材料科学与工程系的申钟华教授表示：“这项研究在强度、相位和偏振方面实现了对非对称光传输的完全控制，这是光学领域的一项重大挑战。这为各种应用光学设备的发展打开了大门。”他进一步提到：“我们计划继续致力于开发适用于增强现实（AR）、全息显示和自动驾驶汽车的激光雷达技术等多个领域的光学设备，充分发挥超表面技术的潜力。”
这项研究得到来自KAIST材料科学与工程系的共同首位作者、博士生金贤熙和郑俊喆的贡献。研究已在线发表在权威期刊《先进材料》中，并将在10月31日的刊物中出现（论文题目：《利用双层超表面实现的双向矢量全息及其在光学加密中的应用》）。
本研究获得了韩国国家研究基金会的纳米材料技术开发计划和中生代研究人员计划的资助。
