Инженеры Мичиганского университета разработали лампу накаливания, которая излучает эллиптически поляризованный свет. Исследование опубликовано в журнале Science.
Исследователи модифицировали классическую лампу накаливания, интегрировав в вольфрамовую нить особую микро- и наноструктуру со спиральной формой. Благодаря этому световые волны, проходя через нить, приобретают спиральное вращение, создавая эллиптически поляризованный или «закрученный» свет.
В отличие от обычного света, в котором колебания световой волны могут распространяться во всех направлениях, или линейно поляризованного света, используемого, например, в солнцезащитных очках, структура «закрученного» света сложнее. Электрические волны в нем вращаются по и против часовой стрелки, отражая друг друга по мере распространения.
Исследование показало, что если излучатель скручен в микро- или наномасштабе, с длиной витка, аналогичной длине волны света, излучение будет «закрученным». Сила эллиптической поляризации света зависит от двух основных факторов: насколько близка длина волны фотона к длине витка спирали и от электронных свойств материала.
Эта технология может помочь автономным транспортным средствам лучше различать объекты, например, оленя и человека, которые излучают свет с похожей длиной волны, но разной спиральностью из-за различной структуры меха и ткани.
Николас Котов, соавтор исследоания
Подобное зрение встречается в природе: например, у рака-богомола 12 типов фоторецепторов (против трех у человека), которые позволяют различать круговую поляризацию света, что делает его исключительно эффективным охотником.
Помимо робототехники, новая технология может улучшить системы оптоволоконной связи, увеличив количество каналов передачи данных в существующей инфраструктуре. Это позволит повысить скорость и безопасность передачи информации. Также «закрученный» свет может найти применение в медицинской диагностике и материаловедении.
