Neuer Metaflächenlaser erzeugt das weltweit erste superchirale Licht

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Forscher haben den weltweit ersten Meta-Oberflächen-Laser demonstriert, der “superchirales Licht” erzeugt: Licht mit ultrahohem Drehimpuls.

Das Licht dieses Lasers kann als eine Art “optischer Schraubenschlüssel” für oder zur Kodierung von Informationen in der optischen Kommunikation verwendet werden.”Weil Licht einen Drehimpuls tragen kann, bedeutet das, dass dieser auf Materie übertragen werden kann.

Je mehr Drehimpuls das Licht trägt, desto mehr kann es übertragen.

Man kann sich das Licht also als ‘optischen Schraubenschlüssel’ vorstellen”, so Professor Andrew Forbes von der School of Physics an der University of the Witwatersrand (Wits) in Johannesburg, Südafrika, der die Forschung leitete.

Anstatt einen physischen Schraubenschlüssel zu verwenden, um Dinge zu verdrehen (wie z.B.

Muttern zu schrauben), können Sie nun die Mutter mit Licht bestrahlen, und sie wird sich von selbst anziehen.Der neue Laser erzeugt ein neues, hochreines “verdrehtes Licht”, das bisher nicht von Lasern beobachtet wurde, einschließlich des höchsten von einem Laser berichteten Drehimpulses.

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Gleichzeitig entwickelten die Forscher eine nanostrukturierte Meta-Oberfläche, die den größten jemals erzeugten Phasengradienten aufweist und den Betrieb mit hoher Leistung bei kompakter Bauweise ermöglicht.

Es handelt sich dabei um einen weltweit ersten Laser, der bei Bedarf exotische Zustände von verdrehtem, strukturiertem Licht erzeugt.Nature Photonics hat heute die Forschungsarbeiten online veröffentlicht, die in Zusammenarbeit zwischen Wits und dem Council for Scientific and Industrial Research (CSIR) in Südafrika, der Harvard University (USA), der National University of Singapore (Singapur), der Vrije Universiteit Brussel (Belgien) und dem CNST-Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia Via Giovanni Pascoli (Italien) durchgeführt wurden.In ihrer Arbeit mit dem Titel: High-purity orbital angular angular momentum states from a visible metasurface laser (Hochreine Bahndrehimpulszustände aus einem sichtbaren Metasurface-Laser) demonstrieren die Forscher einen neuen Laser, der jeden gewünschten chiralen Lichtzustand erzeugen kann, mit voller Kontrolle über beide Drehimpulskomponenten (AM) des Lichts, den Spin (Polarisation) und den Bahndrehimpuls (OAM) des Lichts.

Das Laserdesign wird durch die vollständige Steuerung ermöglicht….

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