В новаторском достижении ученые успешно сгенерировали экстремальные ультрафиолетовые (ЭУФ) пространственно-временные оптические вихри (ПВОВ). Это открытие, подробно описанное в недавнем исследовании, открывает новые возможности в различных областях, включая визуализацию и сверхбыструю науку. Исследование проводилось в Институте имени Йожефа Стефана.
ПВОВ — это уникальные лазерные лучи с закрученным профилем фазы в пространственно-временной плоскости. Это позволяет им переносить орбитальный угловой момент (ОУМ) вдоль направления, перпендикулярного распространению. Команда использовала генерацию высших гармоник (ГВГ), экстремальный непертурбативный нелинейный процесс, для создания этих сложных лучей.
Процесс включает фокусировку интенсивного инфракрасного (ИК) лазерного луча в газ. Это генерирует гребенку гармоник, включая ЭУФ-свет. Исследователи обнаружили, что топологический заряд результирующих ЭУФ-вихрей линейно масштабируется с зарядом управляющего лазерного поля. Это позволяет точно контролировать свойства ЭУФ-ПВОВ.
Способность генерировать и манипулировать ЭУФ-ПВОВ имеет значительные последствия. Эти лучи могут использоваться для неразрушающей визуализации деликатных структур с низкой дозой. Это серьезный прогресс по сравнению с традиционными методами, такими как электронная микроскопия, которые могут вызывать повреждения. Исследование также подчеркивает потенциал применения в квантовой оптике, оптической связи и метрологии.
Исследователи продемонстрировали дуальность в динамике фокусировки ПВОВ, показав, что они могут быть преобразованы в пространственно-спектральные оптические вихри (ПСОВ) и наоборот. Это открытие может произвести революцию в различных научных и технологических областях.