Истражувачи од Универзитетот во Варшава, Воениот технолошки универзитет и францускиот Институт Паскал покажаа дека микроскопски структури во течни кристали можат да создадат вртложни снопови светлина. Наместо сложена нанотехнологија, тие искористиле торони, самоорганизирани дефекти што ја заробуваат и обликуваат светлината.
Кај ваквите снопови светлинскиот бран не се движи само напред: неговата фаза и поларизација ротираат околу оската. Со тоа светлината носи орбитален аголен момент, својство важно за фотониката, управување со микроскопски објекти и идни квантни комуникации.
Предноста на пристапот е во самиот материјал. Течниот кристал може да тече, но неговите молекули остануваат подредени. Во него тороните формираат затворени спирални структури што се однесуваат како мали оптички стапици.
Тимот ги поставил овие структури во оптичка микрошуплина, систем од огледала што ја задржува светлината подолго време. Просторно променливото двојно прекршување во течниот кристал создава ефект што математички личи на магнетно поле за фотони, па светлината почнува да се свиткува и да ротира.
Најважниот резултат е што вртложната светлина е создадена во основната енергетска состојба. Во многу други системи такви својства се појавуваат во возбудени и помалку стабилни состојби. Основната состојба има помали загуби, што го олеснува создавањето ласерска емисија.
За проверка, истражувачите додале ласерско боило во системот и добиле кохерентна светлина со јасно определена енергија и насока на емисија. Тоа покажува дека станува збор не само за необичен светлински вител, туку и за потенцијален минијатурен извор на структурирана ласерска светлина.
Откритието, објавено во Science Advances, засега е лабораториски чекор. Сепак, тоа укажува на поедноставен пат кон фотонски компоненти што би можеле полесно да се произведуваат во поголем број, особено за оптички комуникации и квантни технологии каде што информацијата може да се кодира и во обликот на светлинскиот бран.
