Optische Knoten
Durch Hologramme lassen sich dreidimensionale, schleifenartige optische Fallen realisieren.
Durch Hologramme lassen sich dreidimensionale, schleifenartige optische Fallen realisieren.
In optischen Fallen und Pinzetten werden inhomogene Intensitätsprofile genutzt, um Atome, Nanopartikel, oder gar biologisches Material wie Viren, festzuhalten oder zu transportieren. Eine Forschergruppe an der New York University (NYU) zeigte nun, wie man computergenerierte Hologramme dazu nutzen kann, komplizierte Fallengeometrien in Form dreidimensionaler Kurven zu verwirklichen.
Abb.: Mittels eines Flüssigkristallmodulators wird die Phaseninformation des Lichtes geändert. Nach Projektion durch eine Linse beschreibt das Intensitätsmaximum des Lichtes eine dreidimensionale Kurve. (Bild: E. R. Shanblatt, D. G. Grier, Optics Express, OSA 2011)
Dazu änderten die Physiker ortsaufgelöst die Phase eines Gaußstrahls mit Hilfe eines Flüssigkristallmodulators (ähnlich einem LC-Display). Das so entstandene Hologramm wird mit einer Linse fokussiert. Die dann entstehenden Regionen hoher Lichtintensität haben die Form einer dreidimensionalen Kurve, auch Schleifen und Knoten sind möglich. Durch einen Gradienten in der Intensität entlang der Kurve kann mit einem Teilchen auch die so vorgegebene Kontur abgefahren werden.
Die somit mögliche umfassendere Kontrolle über die Teilchenbewegung kann zum Beispiel genutzt werden, um Zellen durch Mikrofluidische Laborchips zu bewegen. Auch die räumliche Strukturierung geladener Plasmen, wie sie zur Kernfusion notwendig sind, wird dadurch ermöglicht.
OSA / KK
