Nuevo dispositivo capaz de alterar la luz de un modo inusual

Un grupo de físicos ha demostrado que pueden modificar la intensidad, fase y polarización de haces de luz, en longitudes de onda tanto visibles como invisibles para el ojo humano, utilizando un diseño comparable a un holograma y que incluye estructuras nanométricas especiales. El singular dispositivo controla la intensidad, fase y polarización de la luz, de maneras que abren caminos hacia muchas aplicaciones en la óptica.

La fase describe cómo dos ondas se interfieren, reforzándose o contrarrestándose entre sí dependiendo de cómo sus crestas y valles se superpongan; la polarización describe la dirección de las vibraciones de la luz; y la intensidad es el brillo.

Ésta es la primera vez que se diseña un dispositivo sencillo que controle él solo y de modo simultáneo estas tres propiedades fundamentales de la luz.

Como prueba de concepto, el equipo de Patrice Genevet, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS), adscrita a la Universidad de Harvard, y ubicada en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha usado el aparato para crear un estado inusual de la luz llamado haz polarizado radialmente, que, debido a que se puede enfocar muy bien, es importante para aplicaciones como litografía de alta resolución y para capturar y manipular partículas pequeñas tales como virus.

Cuando la luz está polarizada radialmente, este inusual haz se manifiesta como un anillo de luz muy intenso con una zona oscura en el centro.


Izquierda: Componente holográfico del dispositivo. Un haz láser es transformado parcialmente en un haz polarizado radialmente a medida que atraviesa el dispositivo. Derecha: Representación digital de corte transversal de haz de luz. Las flechas azules indican la polarización radial. (Imágenes: Cortesía de Federico Capasso)

Genevet trabaja en el laboratorio de Federico Capasso. El grupo de investigación de Capasso se ha centrado en los últimos años en la nanofotónica (la manipulación de la luz a escala nanométrica) con el objetivo de crear haces de luz con propiedades exóticas, así como efectos inusuales resultantes de la interacción de la luz con materiales nanoestructurados.

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