Selbst-rekonstruierende Laserstrahlen

[Dr.Ulli]

Aus dem Pro-Physik-Newsletter 41/2010:

Selbst-rekonstruierende Laserstrahlen
(Auszug):

....Die Strahlen des neuartigen Lichtmikroskops bündeln sich beim Durchdringen lichtstreuender Materie wieder selbst.....

....In mehreren Experimenten konnten die Freiburger Wissenschaftler zeigen, dass sich speziell geformte Laserstrahlen auch dann selbst rekonstruieren können, wenn verschiedene Hindernisse, im Extremfall viele licht-streuende biologische Zellen, das Profil des Laserstrahls immer wieder zerstören. Die Selbstrekonstruktion funktioniert, weil gestreute Photonen im Zentrum des Strahls kontinuierlich durch neue, von der Seite kommende Photonen ersetzt werden. Erstaunlich ist allerdings, dass die Photonen von der Seite trotz massiver Verzögerungen durch die Streuer alle fast phasengleich im Zentrum eintreffen, um dort ein neues Strahlprofil zu bilden. Die Forscher formten hierzu gewöhnliche Laserstrahlen durch ein Computer-gesteuertes Hologramm, ein Gerät, das die Phase des Lichts verändert, zu so genannten Bessel-Strahlen um. Deren Phasenquerschnitt entspricht dem Verlauf eines Kegels. Obwohl Bessel-Strahlen als beugungsfreie Strahlen gelten, war bislang völlig unklar, ob und inwieweit sie auch in inhomogener Materie, also dort, wo viel Streuung stattfindet, ihre ursprüngliche Strahlform von alleine zurückgewinnen können.....

•Originalveröffentlichung:
Florian O. Fahrbach, Philipp Simon und Alexander Rohrbach: Microscopy with self-reconstructing beams. Nature, published online 12. September 2010
dx.doi.org/10.1038/nphoton.2010.204
•Lehrstuhl für Bio- und Nanophotonik / IMTEK – Institut für Mikrosystemtechnik, Universität Freiburg:
www.imtek.de/bnp

[VDX]

... ich habe mich mal mit dem Florian Fahrbach ausgetascht, ob man mit der holographischen Strahlformung statt 'nur' Abbildungen, auch Materialbearbeitung mit Sub-µ-Auflösungen machen kann.

Im Prinzip kommen hier ein paar Eigenschaften von Holographie und Plenoptik zusammen, die sehr interesant zu untersuchen wären, leider ist das Equipment vom Preis her etwas außerhalb meines Horizonts

Aktuell überlege ich mir, ob ich mit meinem Faserlaser, einem XY-Scanner und einem Linsenraster als Zwischenebene einen vereinfachten 'Holographie-Generator' aufbauen kann ... hab' aber noch ein paar dringendere Projekte in Arbeit, so daß das eher was längerfristiges wäre ...

Viktor