Harvardskí vedci vyvinuli metasurface materiál, ktorý môže vytvárať a udržiavať úplne nové a komplexnejšie stavy svetla.
Objavy v oblasti správania sa svetla pokračujú: vedci v roku 2015 získali prvú fotografiu stavu svetla, v ktorej sa správa súčasne ako častice a ako vlna. A celkom nedávno, len pred 25 rokmi, bola vo fotónoch objavená orbitálna hybnosť.
Je to moment hybnosti založený na tvare jeho čela vlny, nie na orientáciu. Nový materiál metasurface ho používa spolu s druhým typom momentu hybnosti nazývaným spinový moment (tiež známy ako kruhová polarizácia).
Analógie sa dajú kresliť medzi orbitálnym momentom hybnosti a kruhovou polarizáciou a porovnávajú ich s pohybom planét: kruhová polarizácia je smer, v ktorom sa planéta otáča na svojej osi, a okružný moment opisuje, ako planéta obieha okolo Slnka.
Už skôr sa zistilo, že ten istý svetelný lúč môže vykazovať oba typy uhlovej hybnosti a že ich kombinovanie a použitie polarizácie na riadenie optickej amplitúdovej modulácie (OAM) môže viesť k lúčom s novými zložitými tvarmi.
Niektoré metasurfaces sú účinnejšie a kompaktnejšie verzie existujúcich optických zariadení, ale takéto ľubovoľné transformácie medzi točeniami a obežnými dráhami nemôžu vykonať žiadne iné optické zariadenia.
Orbitálny moment hybnosti fotónov už má niekoľko uvažovaných aplikácií, ako je vysokorýchlostný prenos údajov a kódovanie správ. Vedci dokonca zistili, ako prenášať OAM jednotlivých fotónov pomocou ich zapletenia.
Medzi ďalšie navrhované praktické aplikácie nového materiálu patrí manipulácia s mikroskopickými objektmi a aplikácie v zobrazovacích systémoch.
Propagačné video:
Serg kite