Aceleración angular de la luz helicoidal

Por Francisco R. Villatoro, el 28 mayo, 2014. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticias • Óptica • Science ✎ 2

Dibujo20140528 comparison linear - nonlinear rotation - Angular acceleration with twisted light

Las aplicaciones más interesantes de la luz helicoidal requieren un control de su ángulo transversal durante la propagación. Un nuevo artículo logra por primera vez controlar el ángulo transversal en haces de Bessel con momento angular orbital (OAM) durante su propagación. Se puede acelerar y decelerar el ángulo de forma continua. Este nuevo grado de libertad en el control de la luz helicoidal promete muchas aplicaciones en la manipulación óptica de átomos y microfluidos.

El artículo técnico es Christian Schulze et al., «Angular acceleration with twisted light,» arXiv:1405.6547 [physics.optics], 26 May 2014.

Dibujo20140528 canonical and non-canonical vortices - vortex phases - oam light - arxiv

Puede parecer un sinsentido hablar de acelerar la luz, ya que se mueve en línea recta y a velocidad constante en el vacío. Sin embargo, el campo óptico transversal puede presentar un patrón con «pétalos» que se puede acelerar cuando cambiando la fase azimutal de forma adecuada. En concreto, los haces con momento angular orbital (como los mostrados en los gráficos a, b y c en esta figura para momento angular igual a 1, 2 y 3, resp.) presentan un patrón con líneas nodales en el plano transversal al haz, que pueden rotar conforme se propaga el haz. 

Dibujo20140528 angular rotation of the petal structure during propagation - arxiv

La aplicación más importante de este nuevo resultado es la manipulación óptica de átomos. Se espera que permita rotar átomos de forma controlada y sin cambiar la intensidad de la luz incidente, lo que sería de gran utilidad.



2 Comentarios

  1. «permita rotar átomos de forma controlada»

    Dentro del «cacao mental» que tenemos el populacho sobre «como son las cosas ahí», ¿alguna aclaración sobre «qué se está rotando»?

    ¡Muchas gracias!

    1. ¿El espín del átomo?

      Mi «cacao mental populacho» se plantea otras preguntas:

      ¿Hasta qué velocidad puede rotar la helicoidal sobre su eje de propagación? Es decir, ¿cuál es la máxima velocidad angular de la luz helicoidal? ¿C?

      Y en ese caso, la velocidad tangencial de los «pétalos» en cualquier punto fuera del centro de rotación ¿no sería superior a C?

      ¿O acaso el radio de la helicoidal está limitado por este factor, de modo que el radio sería nulo cuando la velocidad radial es C?

      Gracias y saludos.

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