New metasurface Laser erzeugt erstes Super-chirale Licht der Welt

Forscher der ersten metasurface Laser der Welt unter Beweis gestellt haben, die ‚Super-chiralen Licht‘ erzeugt: Licht mit ultra-hohem Drehimpuls. Das Licht von diesem Laser kann als eine Art ‚optischen Schlüssel‘ verwendet werden, oder zum Codieren von Informationen in der optischen Kommunikation.

„Weil Licht Drehimpuls tragen kann, bedeutet dies, dass diese übertragen werden kann, um Materie. Je mehr Drehimpuls Licht trägt, desto mehr übertragen kann. So können Sie von Licht als‚optischer Schlüssel‘denken können“, so Professor Andrew Forbes von der Schule für Physik an der University of the Witwatersrand (Wits) in Johannesburg, Südafrika, der die Forschung. „Statt einen physischen Schlüssel verwenden Dinge zu verdrehen (wie Schrauben Muttern) können Sie jetzt Licht leuchten auf der Mutter und es wird sich verschärfen.“

Der neue Laser erzeugt eine neue hochreine „twisted Licht“ nicht von den Lasern beobachtet vor, einschließlich der höchsten Drehimpuls von einem Laser berichtet. Gleichzeitig entwickelten die Forscher einen nanostrukturierte metasurface, die die größten Phasengradienten haben jemals für Hochleistungsbetrieb in einem kompakten Design hergestellt und ermöglicht. Die Implikation ist ein weltweit erster Laser für exotische Staaten von verdrillt strukturierter Licht erzeugt, auf Anfrage.

Nature Photonics heute online veröffentlicht die Forschung, die als eine Zusammenarbeit zwischen Wits und dem Rat für wissenschaftliche und industrielle Forschung (CSIR) in Südafrika, Harvard University (USA), der National University of Singapore (Singapur), Vrije Universiteit Brussel (Belgien getan wurde ) und CNST, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia Via Giovanni Pascoli (Italien).

In ihrem Papier mit dem Titel: Hochreine Bahndrehimpulszustände von einem sichtbaren metasurface Laser, demonstrieren die Forscher einen neuen Laser beliebigen gewünschten chiralen Zustand von Licht, mit voller Kontrolle über beiden Drehimpulse (AM) Komponente des Licht, die Spin zu erzeugen ( Polarisation) und Bahndrehimpuls (OAM) des Lichts.

Das Laser-Design wird durch die vollständige Kontrolle durch neue Nanometer-Größe angeboten (1000-mal kleiner als die Breite eines menschlichen Haares) metasurface, die von der Gruppe Harvard ausgelegt, innerhalb des Lasers. Die metasurface ist aus vielen kleinen Stäben aus Nanomaterial aus, welches das Licht ändert, wenn es durch. Das Licht gelangt durch die metasurface oft, eine neue Wendung jedes Mal empfängt es so tut.

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Quelle: 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>.