Stichting FOM
24 mei 2011, 2011/17
Kleine elektrische golven nu digitaal te sturen
Onderzoekers van het FOM-instituut AMOLF en de Universiteit Twente
hebben een manier gevonden om kleine elektrische golven - zogenaamde
oppervlakteplasmonen - digitaal te sturen. Deze golven spelen een grote
rol bij nanofotonisch onderzoek, waarbij materialen op heel kleine
schaal bestudeerd worden. De nieuwe kennis kan leiden tot een interface
dat nanofotonische apparaten gebruikersvriendelijker maakt (te
vergelijken met Windows op de computer). De onderzoekers publiceerden
hun resultaten gisteren in het toonaangevende tijdschrift Nature
Photonics.
Figuur 1. Flexibele sturing van de plasmonische golven met behulp van
een faseplaat
vergroten Figuur 1. Flexibele sturing van de plasmonische golven met
behulp van een faseplaat
(a) Het licht van alle pixels in de plaat resulteert in plasmonen op de
gouden film. De computer stelt de relatieve fasen van de pixels af en
manipuleert zo dus de plasmonische bronnen. Dit gaat door tot er een
constructieve interferentie op een gekozen plek - een plasmonische
focus - is bereikt. (b) Verplaatsing van de focus naar een nieuwe plek.
De positie van de plasmonische focus is volledig vrij te kiezen op de
computer.
Wanneer licht onder de juiste omstandigheden op gouden nanostructuren
weerkaatst, creëert het kleine elektrische golven op het oppervlak:
Surface Plasmon polaritonen (SPP's). De onderzoekers zijn er nu in
geslaagd om de SPP's op een opmerkelijk eenvoudige en universele manier
te manipuleren. Dit doen ze door het invallende licht van vorm te
veranderen met een computergestuurd megapixeltoestel, ofwel een
faseplaat (vergelijkbaar met een LCD).
In tegenstelling tot eerdere methoden is de faseplaat-sturing heel
flexibel. De onderzoekers tonen deze flexibiliteit aan door een scherp
gefocusseerd SPP-brandpunt te maken, dat ze vrij over het goudoppervlak
kunnen bewegen. Met zo'n brandpunt zou de eerste superresolutie
SPP-microscoop gemaakt kunnen worden. Daarnaast kan deze methode tot
nieuwe interfaces voor nanofotonische apparaten leiden, waardoor deze
ook voor de industrie veel toegankelijker worden.
Meer informatie
Bergin Gjonaj, +31 (0)6 50 26 11 78.
Referentie
10.1038/NPHOTON.2011.57
Active spatial control of plasmonic fields
B. Gjonaj, J. Aulbach, P.M. Johnson, A. P. Mosk, L. Kuipers, A.
Lagendijk