研究人员展示了世界上第一个产生“超手性光”的超表面激光:具有超高角动量的光。这种激光器发出的光可以作为一种“光扳手”用于光通信中的信息编码。

 

“因为光可以携带角动量，这意味着它可以转移到物质上。光的角动量越大，传递的能量就越多。所以你可以把光想象成‘光扳手’，”南非约翰内斯堡金山大学物理学院的安德鲁·福布斯教授领导了这项研究。“不用物理扳手来拧东西(比如拧螺母)，你现在可以用亮光照射螺母，它就会自动拧紧。”

 

这种新激光器产生了一种新的高纯度“扭曲光”， 杏耀娱乐好不好 ，这是以前从激光器中观察不到的，包括从激光器中获得的最高角动量。同时，研究人员开发了一种纳米结构的超表面，该超表面具有有史以来最大的相位梯度，并允许在紧凑的设计中进行高功率操作。这意味着它是世界上第一种可以根据需要产生奇异的扭曲结构光的激光器。

 

自然光子学今天在线发表的研究是一个合作的智慧和科学与工业研究理事会(CSIR)在南非,哈佛大学(美国),新加坡国立大学(新加坡),sccp布鲁塞尔(比利时)和CNST -基金会史犬通过乔凡尼迪Tecnologia Pascoli(意大利)。

 

在他们的题为《可见超表面激光的高纯度轨道角动量状态》的论文中，研究人员演示了一种新的激光，它可以产生任何理想的手性光状态，完全控制光的角动量(AM)组件、光的自旋(极化)和轨道角动量(OAM)。

 

新的纳米级(比人类头发的宽度还小1000倍)的超表面在激光的完全控制下使激光设计成为可能。超表面是由许多微小的纳米材料棒组成的，当光通过时，它会改变光的方向。光多次穿过超表面，每次都接受一个新的扭曲。

 

它的特别之处在于，这种材料具有自然界中无法找到的特性，因此被称为“超材料”——一种虚构的材料。因为这些结构是如此之小，它们只出现在表面，形成一个超表面。”

 

结果是产生了新的手性光，而这种手性光直到现在才被激光观察到，并且在光源处完全控制了光的手性，结束了一个开放的挑战。

 

福布斯说:“目前有一种强大的驱动力，那就是尝试用扭曲光来控制手性物质，而要实现这一目的，你需要一种扭曲度非常高的光:超手性光。”各个行业和研究领域都需要超手性光来改善他们的工艺，包括食品、计算机和生物医学行业。

 

福布斯说:“我们可以用这种类型的光在物理机械系统不能工作的地方光驱动齿轮，例如在微流体系统中驱动流体。”通过这个例子，我们的目标是在芯片上而不是在大型实验室中进行药物治疗，这种芯片通常被称为“芯片上的实验室”(lab -on-a- chip)。因为所有的东西都很小，光被用来控制:移动东西和分类东西，比如好细胞和坏细胞。扭曲的光被用来驱动微齿轮来让水流流动，并用光来模拟离心机。”

 

手性的挑战