Nuwe metasurface laser produseer wêreld se eerste super-chirale lig

Navorsers het die wêreld se eerste metasurface laser dat 'n super-chirale lig 'produseer gedemonstreer: lig met ultra-hoë hoekmomentum. Die lig van hierdie laser gebruik kan word as 'n tipe van 'n optiese spanner 'of vir kodering inligting in optiese kommunikasie.

"Omdat lig hoekmomentum kan dra, beteken dit dat dit kan oorgedra word na saak. Die meer hoekmomentum lig dra, hoe meer dit kan oordra. So jy kan dink van die lig as 'n" optiese moersleutel, "Professor Andrew Forbes van die skool vir Fisika aan die Universiteit van die Witwatersrand (Wits) in Johannesburg, Suid-Afrika, wat die navorsing gelei het. "In plaas van die gebruik van 'n fisiese sleutel om dinge (soos skroefwerk neute) draai, kan jy nou skyn die lig op die moer en dit sal self in te trek."

Die nuwe laser produseer 'n nuwe hoë suiwerheid "gedraai lig" nie waargeneem vanaf lasers voor, insluitende die hoogste hoekmomentum berig van 'n laser. Terselfdertyd het die navorsers ontwikkel 'n nano gestruktureer metasurface dat die grootste fase helling wat ooit gemaak het en dit moontlik maak vir 'n hoë krag werking in 'n kompakte ontwerp. Die implikasie is 'n wêreld-eerste laser vir die vervaardiging van eksotiese lande van gedraai gestruktureer lig, op aanvraag.

Aard Fotonika vandag gepubliseer aanlyn die navorsing wat gedoen is as 'n samewerking tussen Wits en die Raad vir Wetenskaplike en Nywerheidsnavorsingsraad (WNNR) in Suid-Afrika, Harvard Universiteit (VSA), die Nasionale Universiteit van Singapoer (Singapore), Vrye Universiteit Brussel (België ) en CNST, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia Via Giovanni Pascoli (Italië).

In hul papier getiteld: hoë suiwerheid baanhoekmomentum state van 'n sigbare metasurface laser, het die navorsers toon 'n nuwe laser om enige gewenste chirale toestand van lig te produseer, met volle beheer oor beide hoekmomentum (AM) komponente van die lig, die spin ( polarisasie) en baanhoekmomentum (OAM) van lig.

Die laser ontwerp word moontlik gemaak deur die volle beheer aangebied deur nuwe-nanometer grootte (1000 keer kleiner as die wydte van 'n mens se hare) metasurface, ontwerp deur die Harvard-groep, binne die laser. Die metasurface bestaan ​​uit baie klein stokke van nanomaterial, wat verander die lig as dit gaan deur. Die lig deur die metasurface baie keer, die ontvangs van 'n nuwe wending elke keer is dit nie so nie.

advertensie

bron: University of the Witwatersrand. "New metasurface laser produces world's first super-chiral light: Laser opens up a new world of applications using optical control of physical objects." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 April 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200427125148.htm>.