Linse verwandelt IR-Licht in sichtbares Licht
ETHZ stellt Objekt aus Lithiumniobat mit hochpräzise ausgearbeiteten Nanostrukturen her
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IR-Licht tritt durch Metalinse und wird in violettes Licht umgewandelt (Grafik: Ü.Talts, ethz.ch) |
Zürich (pte017/02.06.2025/13:30)
Forscher der ETH Zürich (ETHZ) haben erstmals nochmoderne Meta-Linsen aus Lithiumniobat mit präzise ausgearbeiteten Nanostrukturen hergestellt. Sie funktionieren wie normale Linsen, können aber zusätzlich Laserlicht der halben Wellenlänge erzeugen und steuern.
Schicken die Wissenschaftler Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 800 Nanometern durch die Meta-Linse, tritt auf der anderen Seite sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 400 Nanometern aus, das auf einen definierten Brennpunkt fokussiert wird.
Spezielle Strukturiertheit
Diese Lichtumwandlung ist nur möglich, weil die ultradünne Meta-Linse speziell strukturiert ist und das Material diesen nichtlinearen optischen Effekt ermöglicht. Dieser ist nicht auf eine bestimmte Laserwellenlänge beschränkt und in unterschiedlichsten Bereichen einsetzbar.
Meta-Linsen oder ähnliche Nanostrukturen, die Hologramme erzeugen, könnten als Sicherheitsmerkmale auf Banknoten oder zur Echtheitsprüfung von Kunstwerken dienen. Die Strukturen sind zu klein, um sie mit sichtbarem Licht zu erkennen. Und die nichtlinearen Materialeigenschaften ermöglichen eine zuverlässige Überprüfung.
Vielfältige Einsatzbarkeit
Auch ließe sich die Umwandlung und Kontrolle von Laserlicht nutzen, um IR-Licht als sichtbares Licht mit einfachen und günstigen Kamerasensoren zu detektieren. Oder um moderne UV-Lithografiemaschinen zu vereinfachen. Diese Maschinen sind sehr teuer und groß, aber elementar für die Herstellung von Chips mit Strukturen in Nanometergröße.
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