Harvard-forskare har utvecklat ett metasytmaterial som kan generera och upprätthålla helt nya och mer komplexa tillstånd av ljus.
Upptäckter inom ljusets beteende fortsätter: tillbaka 2015 fick forskarna det första fotografiet av ljusets tillstånd, där det uppträder samtidigt som en partikel och som en våg. Och ganska nyligen, precis för 25 år sedan, upptäcktes det vinkelriktade kretsloppet i fotoner.
Det är vinkelmoment baserat på formen på dess vågfront, inte orientering. Det nya metasytmaterialet använder det tillsammans med en andra typ av vinkelmoment som kallas spin moment (även bättre känd som cirkulär polarisering).
Analogier kan dras mellan kretsloppsvinkelmoment och cirkulär polarisering, jämför dem med planets rörelse: cirkulär polarisering är den riktning i vilken en planet roterar på sin axel, och kretsloppsmomentet beskriver hur en planet kretsar kring solen.
Det har tidigare visat sig att samma ljusstråle kan uppvisa båda typerna av vinkelmoment, och att genom att kombinera dem och använda polarisering för att styra optisk amplitudmodulering (OAM) kan det resultera i strålar med nya komplexa former.
Vissa metasytor är mer effektiva och mer kompakta versioner av befintliga optiska enheter, men sådana godtyckliga omvandlingar mellan snurr och banor kan inte utföras av någon annan optisk enhet.
Vinkelmomentet hos fotoner för fotoner har redan flera påtänkta applikationer såsom höghastighetsdatatransmission och meddelandekodning. Forskarna räknade till och med ut hur de skulle överföra OAM för enskilda fotoner med deras intrassling.
Andra föreslagna praktiska tillämpningar av det nya materialet inkluderar manipulation av mikroskopiska objekt och applikationer i avbildningssystem.
Kampanjvideo:
Serg drake
