Maßgeschneidertes Licht durch Vorbilder aus der Natur

Dieses Foto zeigt die transversale Struktur eines nichtbeugenden Lichtfelds mit kaustischer Umrandung. WWU - Alessandro Zannotti Moderne Anwendungen wie die hochauflösende Mikroskopie oder die mikround nanoskalige Materialbearbeitung benötigen maßgeschneiderte Laserstrahlen, die sich bei der Ausbreitung nicht verändern. Dies stellt eine Herausforderung dar, denn Lichtstrahlen verbreitern sich typischerweise bei der Propagation (Beugung). Sogenannte propagations-invariante oder nicht-beugende Lichtfelder scheinen daher auf den ersten Blick nicht möglich. Wenn es gelänge, diese herzustellen, würden sie neue Anwendungen wie die Lichtscheibenmikroskopie oder das laserbasierte Schneiden, Fräsen oder Bohren mit hohen Aspektverhältnissen ermöglichen. Einem internationalen Forschungsteam der Universitäten Birmingham und Marseille sowie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) ist es jetzt gelungen, erstmalig einen aus der Natur inspirierten Ansatz zugunsten propagations-invarianter Lichtfelder zu entwickeln und umzusetzen. "Damit kann eine beliebige, gewünschte Intensitätsstruktur einfach durch die Berandung vorgegeben werden und wird damit propagations-invariant", erläutert Mitautorin Cornelia Denz vom Institut für Angewandte Physik der WWU.