โครงสร้างของออปติคัล rotatum เป็นไปตามเกลียวลอการิทึม - ลายเซ็นที่พบเห็นได้ทั่วไปในรูปแบบการก่อตัวของเปลือกหอยและกาแลคซีตามทีมนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
วิวัฒนาการของลำแสงแสงที่มีออปติคัล rotatum เป็นฟังก์ชั่นของระยะการแพร่กระจาย เครดิตภาพ: Dorrahet al., สอง: 10.1126/sciadv.adr9092
“ นี่เป็นพฤติกรรมใหม่ของแสงที่ประกอบด้วยกระแสน้ำวนแบบออพติคอลที่แพร่กระจายผ่านอวกาศและการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบที่ผิดปกติ” ศาสตราจารย์ Federico Capasso ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว
“ มันอาจมีประโยชน์สำหรับการจัดการเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ”
ในการบิดที่แปลกประหลาดนักวิจัยพบว่าลำแสงที่มีโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรของแสงเติบโตในรูปแบบที่เป็นที่รู้จักทางคณิตศาสตร์ที่พบได้ทั่วโลกธรรมชาติ
การสะท้อนลำดับหมายเลข Fibonacci, Optical Rotatum ของพวกเขาแพร่กระจายในเกลียวลอการิทึมที่เห็นในเปลือกของ nautilus, เมล็ดของดอกทานตะวันและกิ่งก้านของต้นไม้
“ นั่นเป็นหนึ่งในไฮไลท์ที่ไม่คาดคิดของการวิจัยนี้” ดร. อาเหม็ดดอร์ราห์ผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว
“ หวังว่าเราจะสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้ผู้อื่นที่เป็นผู้เชี่ยวชาญในวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์เพื่อศึกษารูปแบบแสงเหล่านี้ต่อไปและได้รับข้อมูลเชิงลึกที่เป็นเอกลักษณ์ในลายเซ็นสากลของพวกเขา”
การศึกษาครั้งนี้สร้างขึ้นจากงานก่อนหน้านี้ที่ทีมใช้ metasurface เลนส์บาง ๆ ที่แกะสลักด้วยโครงสร้างนาโนที่ดัดด้วยแสงเพื่อสร้างลำแสงแสงที่มีโพลาไรเซชันที่ควบคุมและโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรตามเส้นทางการแพร่กระจายของมัน
ตอนนี้พวกเขาได้แนะนำอิสระระดับหนึ่งของความสว่างของพวกเขาซึ่งพวกเขายังสามารถเปลี่ยนแรงบิดเชิงพื้นที่ของมันเมื่อมันแพร่กระจาย
“ เราแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของการควบคุมและเราสามารถทำได้อย่างต่อเนื่อง” Alfonso Palmieri ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว
กรณีการใช้งานที่มีศักยภาพสำหรับลำแสงที่แปลกใหม่นั้นรวมถึงการควบคุมอนุภาคขนาดเล็กมากเช่นคอลลอยด์ในช่วงล่างโดยการแนะนำแรงชนิดใหม่ตามแรงบิดที่ผิดปกติของแสง
นอกจากนี้ยังสามารถเปิดใช้งานแหนบออปติคัลที่แม่นยำสำหรับการจัดการขนาดเล็กของสิ่งเล็ก ๆ
ในขณะที่คนอื่น ๆ แสดงให้เห็นถึงแสงที่เปลี่ยนแรงบิดโดยใช้เลเซอร์ความเข้มสูงและการตั้งค่าขนาดใหญ่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างผลึกเหลวเพียงครั้งเดียวและลำแสงที่มีความเข้มต่ำ
โดยการแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถสร้าง rotatum ในอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับอุตสาหกรรมซึ่งเป็นอุปสรรคในการเข้าสู่เทคโนโลยีของพวกเขาที่จะกลายเป็นความจริงนั้นต่ำกว่าการสาธิตก่อนหน้านี้มาก
“ งานของเราขยายวรรณกรรมก่อนหน้านี้เกี่ยวกับแสงที่มีโครงสร้างนำเสนอรูปแบบใหม่สำหรับการโต้ตอบกับการโต้ตอบแบบแสงการสื่อสารและการตรวจจับและคำแนะนำที่ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันในฟิสิกส์สสารควบแน่นและคอนเดนเสท Bose-Einstein” พวกเขากล่าวสรุป
ที่ศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-
-
Ahmed H. Dorrahet al- 2025. Rotatum of Lightความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์11 (15); สอง: 10.1126/sciadv.adr9092
