Fény vezérlése fénnyel



Cornelli fizikusok olyan eljárást dolgoztak ki, amellyel egy lézernyaláb polarizációját egy másik lézernyalábbal irányítják. Persze, nem közvetlenül: a két nyaláb egy atomos gázon halad keresztül, és a vezérlő nyaláb valójában ennek a tulajdonságait változtatja meg. A módszer újfajta optikai kapcsolók kifejlesztését ígéri, amelyek optikai kommunikációs rendszerekben hasznosíthatók majd. Azt, hogy mi történik egy gázon áthaladó lézernyalábbal, elsősorban a lézer frekvenciája (a fotonok energiája) szabja meg. Ha ez az energia a gáz atomjai által elnyelhető valamelyik gerjesztési energiának felel meg, akkor a gáz a fotonok jókora hányadát elnyeli, míg ha a lézer frekvenciája a rezonáns frekvenciáktól nagyban különbözik, az elnyelés minimális, és a lézerfénynek csupán a fázisa tolódik el. Stephan Wielandy és Alexander Gaeta, a Cornell Egyetem kutatói most kimutatták, hogy ez a fáziseltolódás egy második, "ellenörző" nyalábbal irányítható. A "trükk" lényege az, hogy ez a második, rezonáns frekvenciájú nyaláb polarizált, ezért a gáz atomjai is polarizált gerjesztett állapotba kerülnek. Ezekkel az első, polarizálatlan próbanyaláb fotonjai polarizációjuktól függően lépnek kölcsönhatásba, vagyis a nyaláb különböző polarizációjú összetevőinek fázisa más-más mértékben tolódik el: a cornelli kísérletekben a különbség a 90 fokot is elérte. Gaeta szerint a módszer nemcsak újfajta optikai kapcsolók kifejlesztésében hasznosítható, hanem a távoli ultraibolya és infravörös tartományokba eső sugárzások polarizációjának a szabályozásában is, amelyre más módszer egyelőre nem ismeretes. (Physical Review Focus)