W przełomowym osiągnięciu naukowcy z powodzeniem wygenerowali ekstremalne ultrafioletowe (EUV) przestrzenno-czasowe wiry optyczne (STOV). Odkrycie to, szczegółowo opisane w najnowszych badaniach, otwiera nowe możliwości w różnych dziedzinach, w tym w obrazowaniu i ultrawysokich prędkościach. Badania przeprowadzono w Instytucie Jožefa Stefana.
STOV to unikalne wiązki laserowe ze skręconym profilem fazowym w płaszczyźnie przestrzenno-czasowej. Pozwala im to przenosić orbitalny moment pędu (OAM) wzdłuż kierunku poprzecznego do propagacji. Zespół wykorzystał generację harmonicznych wysokiego rzędu (HHG), ekstremalny proces nieliniowy, aby stworzyć te złożone wiązki.
Proces ten obejmuje skupianie intensywnej wiązki lasera podczerwonego (IR) w gazie. Generuje to grzebień harmonicznych, w tym światło EUV. Naukowcy odkryli, że ładunek topologiczny wynikających wirów EUV skaluje się liniowo z ładunkiem pola lasera napędzającego. Pozwala to na precyzyjną kontrolę właściwości EUV STOV.
Możliwość generowania i manipulowania EUV STOV ma istotne implikacje. Wiązki te mogą być wykorzystywane do nieniszczącego obrazowania delikatnych struktur przy niskich dawkach. Jest to duży postęp w porównaniu z tradycyjnymi metodami, takimi jak mikroskopia elektronowa, która może powodować uszkodzenia. Badanie podkreśla również potencjał zastosowań w optyce kwantowej, komunikacji optycznej i metrologii.
Naukowcy zademonstrowali dwoistość w dynamice ogniskowania STOV, pokazując, że można je przekształcić w przestrzenno-spektralne wiry optyczne (SSOV) i odwrotnie. Odkrycie to ma potencjał zrewolucjonizowania różnych dziedzin naukowych i technologicznych.