Las aplicaciones modernas como la microscopía de alta resolución o el procesamiento de materiales a micro o nanoescala requieren rayos láser personalizados que no cambian durante la propagación. Esto representa un desafío inmenso ya que la luz generalmente se ensancha durante la propagación, un fenómeno conocido como difracción. El llamado invariante de propagacióno campos de luz no difractantes, por lo tanto, no parecen posibles a primera vista. Si fuera posible producirlos, permitirían nuevas aplicaciones como microscopía de disco de luz o corte, fresado o taladrado por láser con relaciones de aspecto elevadas.
Un equipo de investigación internacional de las Universidades de Birmingham Reino Unido, Marsella Francia y Münster Alemania ha logrado por primera vez crear haces arbitrarios no difractantes. "Implementamos un enfoque inspirado en la naturaleza, en el que cualquierla estructura de intensidad se puede especificar por sus límites ", explica una de las autoras del estudio, la profesora Cornelia Denz del Instituto de Física Aplicada de la Universidad de Münster. Los autores explotan hábilmente las estructuras de luz que se pueden ver en arcoíris o cuando la luzse transmite a través de vasos: estructuras de rayos espectaculares llamadas cáusticas. Son líneas de enfoque brillantes que se superponen y, por lo tanto, construyen redes que pueden explotarse para la propagación no difractante. El equipo desarrolló un método para utilizar estas cáusticas como base para la generación de estructuras arbitrarias, y así ha creado una manipulación inteligente de la propagación de rayos. De esta manera, innumerables nuevos tipos de rayos láser se pueden formar en el micrómetror, abriendo perspectivas completamente nuevas en el procesamiento de materiales ópticos, transmisión de señales multidimensionales o imágenes avanzadas de alta resolución.
Solo hace algunos años era posible realizar algunos campos de luz que exhiben estas propiedades no difractantes, aunque la idea teórica es más antigua: las estructuras de anillos concéntricos como el haz de Bessel podrían producirse de manera invariante en la propagación. La teoríapredice toda una clase de haces cuya forma transversal se genera en trayectorias elípticas o parabólicas y representan soluciones naturales de la ecuación de onda. Aunque durante mucho tiempo ha habido una necesidad de haces de luz personalizados con estas propiedades, apenas se han producido experimentalmente debido a la invarianciade la estructura de intensidad transversal debe mantenerse durante la propagación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Münster . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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